Стреляющий плавкий предохранитель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 10О1213 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200581 (21) 3289565/24-07 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 2802.83.Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 280?83. 1 М g з

Н 01 H 33/76

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 316 °.524(088.8) 1

А.Я. Зотов и В.И. Кузнецов (72) Авторы изобретения

Ульяновский политехнический инсттй- гу (71) Заявитель (54) СТРЕЛЯЮЩИИ ПЛАВКИИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

Устройство относится к высоковольтному силовому электроаппаратостроению, а именно к высоковольтным стреляющим предохранителям, производящим гашение электрической дуги в потоке газа, выделившегося под воздействием дуги из стенок камеры выполненной из твердого изоляционного газогенерирующего материала.

Известно устройство, которое содержит камеру гашения с трубкой, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой установлены подпружиненные электроды. Верхняя часть камеры герметизирована оголовником, выполненным из металла и жестко соединеннйм с трубкой с помощью резьбы. От втягивания внутрь электроды камеры снабжены специальной шпилькой или винтами. Между собой электроды соединяются коммутирующим элементом, например плавкой вставкой. Снаружи электроды захвачены наружным коммутирующим элементом — рубящим контактным ножом, оснащенным вытягивающей пружиной, стремящейся вытянуть электроды наружу (1 1.

Недостатками этого устройства являются необходимость сооружения на подстанции ограждения зоны выхлопа предохранителя (дугогасительного устройства), так как выхлоп газов осу5 ществляется вниз, нахождение в зоне выхлопа контактного соединения электродов камеры и рубящего контактного ножа, что снижает надежность работы устройства из-за оплавления этого

1р контакта в момент выхлопа плазмы и газов, и недостаточная коммутационная способность иэ-за наличия рубящего контактного ножа, находящегося в зоне выхлопа газов, и вследствие этого препятствующего быстрому набору по воздуху необходимого разрыва между камерой и выбрасываемым электродом. Кроме того, нож выполнен в виде жесткой балки и препятствует быстрому отбрасыванию своего тела под напором газов, истекающих из камеры гашения.

Устройство характеризуется также низкой надежностью работы из-за наличия проскальзывающего контакта между электродами камеры и рубящим контактным ножом, вследствие чего соскальзывание электродов с тела контактного ножа может произойти до окончания процесса гашения, т.е. до прекращения протекания большого тока повреждения. Поэтому снаружи патрона

1«0123 3 мОжет 3 c»I Орат ь ся мОщная эл (t I pit i»E»OK B»» дуга, которая за счет восходящего газсвог о потока, Обладающего большой прО EIojtимо;"таю р TIpе» во ц»» т к Iiере кpl lтию камеры гашения по поверхности и к отказу в гашении дуги.

Известt»o также устройство, которое не имеет рубящего контактного ножа.

Otto выполнено из газогенерирующего патрона, стреляющего вниз. »»нутри патрона установлень подпружиненные

»О электроды, соединенные между собой с помощью плавкой вставки. Наружный коммутирующий .-лектрод жестко соединен с подпружиненными электродами и образует с подводящей ошиновкой, проскальзывающий контакт, который размещается после выбрасывания электродов предохранителя снаружи и позволяет гибкой связи патрона отпадать на землю. Эт»»м предотвраща ст удар 2G связи по изоляторам и разрушение изоляторов (2 .

Недостатками известного устройства явля»отея необходимость ограждения зоны выхлопа предохранителей,так 25 как выхлоп производится в землю, и наличие проскальзывающего контакта между наружным коммутирующим элементом и ошиновкой полюса. Такой контак-. удорожает конструкцию и вносит ЗО в нее опасность ложного отключения предохранителя из-за ненадежности проскальзывающих контактных соединений.. в особенности эксплуатирующихся на воздухе. Кроме того, известное 34

Л. уст -T.йство характеризуется недостаточной гололедостойкостью, так как, отсутствуют специальные механи»еские разрушители спаек льда между концом патрона и внешним коммутирующим элементом.

Наиболее близкий к предлагаемому г редохрани тель содержит нижний и верхний опорные изоляторы, под::-одящий и отводящий гибкие электроды, рубящий контактный нож с отключающей пружиной и камеру гашения с выхлопом газов вверх,шарнир»»о присоединенную к нижнему опорному изолятору,. герметизированному снизу металлическим . оголовником, выполненную из твердого 50 изоляционного газогенерирую»гего материала, внутри которой установлены подпружиненные внутренний и наружный электроды, соединенные между собой коммутирующим элементом в виде плав- Я кой вс-авки 3 .

Недостатки прототипа обусловлены, низкой коммутационной способностью из-за наличия массивного контактного ножа, расположенного на пути выхлоп- 66 ных газов, и низкой надежностью работы из-за наличия жесткого влагозащитного козырька, который способен препятствовать истечению газов из камеры при отключении больших токов.

Это приводит к закупорке камеры,снижен»ю отвода тепла от дуги и к взрыву камеры.

Недостатками устройства являются акже сложность и высокая стоимость .из-за наличия дорогостоящего ножа

»» ловителя под установку патрона в полюс, низкая надежность контактных

:оединений оголовника патрона с ошиновкой нижнего опорного изолятора, Опасность обмерзания ловителя и огoловника вследствие затекания в огo ловник воды атмосферных осадков,раз, ушение ловителя от коррозии,. вызван:"ой скагливанием осадочной воды, и ,-.изкая гололедостойкость из-за отсутoòвия специальных гололедоскапливаюших устройств со стороны рубящего контактного ножа. Кроме того, устройство характеризуется недостаточной надежностью работы контактного соединения между ножом и наружным электродом камеры из-за нахождения этого контакта в зоне выхлопа высокотемпературной плазмы предохранителя, ведущей к оплавнению и разрушению контакта, и т.д.

Цель изобретения — повышение от— ключающей способ Iîñòè, быстродейст-. вия, гололедостойкости и надежности работы устройства. Поставленная цель достигаетcst тем, что в стреляющем

:-лавком предохранителе,. содержащем .:,:ижний ti верхний опорные изоляторы ошиновкой, подводящий и отводящи :

» ибкие элсктрОдыр рубящий контактный нож,- снабженный отклоняющей пружи»Ой, и камеру га»»»ения с ВыхлО«Ом газов вверх, шарнирно присоединенную к н»»жнему опорному изолятору,герметизированную снизу металлическим огo ловником, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой установлены

«одпружиненные внутренний и наружный электроды, соединенные между собой помощью коммутирующего элемента в виде плавкой вставки, контак-.íûé нож выполнен в виде двуплечего рычага, :цепленного одним концом с верхним концом камеры гашения и наружным электродом, а другим — с отключающей пружиной, оснащенной отталкивающим захватом, направленным перпендикулярно к осевой линии камеры гашения,рас»положенной вместе с шарниром в плоскости, перпендикулярной к осям Опорных изолятОрОв.

Кроме -.Того, ОтВОдЯщий гибкий электрод имеет жесткое болтовое, присоединение к ошиновке верхнего опорного изолятора у основания рубящего контактного ножа.

На фиг. 1 показан полюс стреляющего плавкого предохранителя в рабочем положении (открытым концом вверх); на фиг. 2 — верхняя часть

1001213 камеры гашения со стороны рубящего пружинен . и жиненная гибкая токоведущая связь 28, являющаяся наружной частью контактного ножа, разрез, на фиг. сечен;.я А-А и Б-Б на фиг. ф . 2. подпружиненных электродов предохрания От втягивания внутрь патрона

Предохранитель содержит патрон 1, теля. От втягив связь 23 удерживается с помощью выполненный из твердого изоляцианношпильки 29, лежащей в специальной го газогенерирующего материала.Пагрон изолируется от потенциала земли прото ке р п отачке верхнего аконцевателя 19 с помощью верхнего 2 и нижцега 3 патрона. Верхний торец патрона за-. с«е иальной резиновой диафраг>опо ных изоляторов, которые установ- крыт специально рез опорных и лены на металлическом основании 4 ° май 30 от гопад и 30 от гопадания влаги внутрь не"

На верхнем цоколе нижнего изолятора о го. Нижняя а

Нижняя часть диафрагмы 30 западает в специальную проточку 31 на жестко закреплена ошиновка 5, к ко19. В и онец 32 торой с помощью жесткого болтового оконцевателе 19. Внешний конец под ру б ктрода 28 подпружиненного гибкого электрода соединения прикреплен гибкий медный подводящий электрод б. Последний с связи снабж н Р и снабжен езьбой. С помощью

15 наки ной гайки 13 наконечник 32 жестпомощью опрессованного оконцевателя 15 накидной гайки

7 и болта привинчен на резь е ко соединен с опрессованной втулкой нт тной пробке 9 патрона. Верх- 33, принадлежащей отводящему электро13 п оп еняя часть патрона электрически сое- ду 10. Пад накидную гайку пропущединена с отводящей цепью при помощи на вилкообразная часть зацепа 17 гибкого медного отводящего электро- 20 рубящего контактного ножа 34. Храпода 10. Последний жестко присоединен вай зацеп 35 контактного ножа входит с помощью болтового соединения к от- в отверстие 36 прилива 18, принадлеводящей ошиновке 11. Это присоедине- жащега оканцевателю 19. ние возможно благодаря опрессованной

Патрон имеет форму трубы, захват на наружном конце электрода гильзе 25 23 и заце 17 не меша т выталкиванию

12, снабженной отверст ем под присое- она как показано на фиг. З.Шток динительный болт, Внутренний конец

22 с сердечникам 37 соединяют с пруотводящего электрода жестко присоежиной 24 рубящего контактного ножа динен к подпружиненным внутренним

34 с помощью сварки. электродам патрона с помощью накид- 30 устройство работает следующим обной гайки 13, снабженной резьбой.

К нижней части патрона, к рычагу

Через полюс предохранителя элект14, приварен нижний герметизирующий рический ток протекает от ошиновки оголовник 15. С помощью шаРниРа 16 5 через гибкий подводящий элЕктрод нижнЯЯ часть патРона шарнирно присае-З5 б, контактную пробку 9 в гатрон 1. динена к ошиновке 5 нижнего изолято- Из патрона ок вы одит по электроду а. ВокРуг этого шаРнира патРон может 28 связи, предварительна пройдя по поворачиваться и занимать отброшеннижнему подпружиненному электроду патное положение. рона и коммутирующему элементу

СнизУ накидной гайки 13 помещен 40 плавкой вставке. нз электрода 28 свявилкообразный зацеп 17 верхнего пле- и ток протекает в отводящий электрод ча контактного ножа предохранителЯ. 10 а из него — к отводящей ашинав1

Храповой зацеп этого плеча ножа вха- ке 11 При этом патрон удерживается дит в отверстие прилива 18, размев вертикальном положении с помощью щаемого на веРхнем оконцевателе 19 храповога зацепа 35, входящего в пприпатРона. Этим обеспечиваетсЯ УдеРжа- лив 18 аконцевателя 19. Высвобождению

45 ние патрона в верхнем рабочем поло- храпавого зацепа препятствует вилка.". жении. Нижнее плечо 20 РУбЯщего кон- б азный зацеп 17 находящийся под тактного ножа совместно с веРхним плечом оА ай ой 13 несмотря на та с помощью оси 21 способны вРащатьсЯ вЂ” чта на нижнее плечо 20 воздействует повоРачиватьсЯ пРотив часовой стРел- 50 „ ающее усилие пружин 24 через ки. Плечо 20 входит в продольный сердечник 37 . Все элементы патрона,и паз штока 22, заканчивающегося захва- ошиновки вместе с подводящим и отвотом 23, охватывающим с боков патРОН гибк„ „ электродами, ножом 34

1. hlrox 22 Haxo v csr rro> abT zaaK HH M 16 pacno ozeH a nsrocxoc щим воздействием пРУжины 24 РубЯще 55 ти перпендикулярной осевым линиям го контактного ножа. От галоледообразования пружина защищена кожухам 25. При возникновении короткого замыОтброшенное положение 26 патрона кания в защищаемой сети от тепловыпосле срабатывания показано пункти- деления аварийного тока пеРегоРает ром !фиг. р (ф . 1). 60 коммутирующий элемент — плавкая вставосвобож ается электрод

Внутренняя полость патрона 1 име- ка. При этом освобо д ет внутреннюю и внешнюю газогенери- 28 и под воздействием вилкообразного рующие трубки, установленные одна от- зацепа 17, выталкиваемого вверх (в носительно другой с зазором 27 направлении, у Р .казанном верхней стрел фиг. 2). В центре расположена под- 65 кой) действием пружины 24 на второе

100 2» плечо 20 контактного кожа 34, поднимая наружу из полости патрона. При этом происходит снятие с торца патрона ре.::иноной диафрагмы 30, освобождающей канал патрона, что открывает генерируемому газу свободный доступ в атмосферу. Быстрому съему диафрагмы способствует шпилька 29, которая выталкивает диафрагму снизу, при этом храпоной зацег. 35 высвобождается из отверстия 36 прилива 18 и отпускает патрон 1. Одновременно с этим захват 23 ударяет н тело патрона 1 и опрокидывает его для поворота вок,руг оси шарнира 16, лежащей на нижнем опорком изоляторе 3. 15

Одковременно с перегоранием коммутирующего элемента н раз рын е между электродами внутри патрона возникает электрическая дуга. Она ноздействует на стенки внутренкей трубки 20 патрона и вызывает испарение ее вещестнс; с белr>ll!IIì образованием газа.

Газ устремляется наружу из патрона,— одковременко способствуя выталкиванию электрода 28, Движение всех эле- 25 ментов патрона: электрода 28 связи, выталкиваемого действием газон, зацепа 17, вытягивающегo электрод 28 связи и диафрагму 30 вверх, самого патрона 1, отталкинаемого захватом

23 для гереворота вокруг оси 16 на.,pввлеко на создание пеобходимого разр.лва защищаемой цепи по воздуху. . :х з.ом ОтвОдящий кОммутируг,ий ,-од 10, выбрасываясь г..:. с:.ми каЗ.У закручивается вокруг о-водящей ,.гс ".анки 11 и ножа с пружиной 24.

;- o ;.ñ воляет избежать удара кокцом

:.:eI.. рода 10 по ребрам верх †;его опор; оп= изолятора 2, что могло бы при:IeoòH к разрушению этого изол::тора, Движение зацепа 17 и штока 22, вы(.=.>!;инакие патрОка 1 захватом 23 спО сх-бстнуе-. †. эчерг::хной борьбе с .оло.;=дообразонакием и введению н отклю с ЕМУсщ ЦЕП > РаЗРЫНа ПО НОЗДУХУ а ..:кж=- быстрому выведению электрода

28 связи из какала патрона и быстрому отключению защищаемой цепи„ ,:дя перезарядки предохранителя необходимо с пОмощью приcTaHHoA или

-:тационарной лестниць| подняться нанурх,, к полюсу предохранителя, После

-.— ".îãî вынимаются ось шарнира 16 и выникчинается болт 8, чем прокзно" дится освобождение патрона. С :-ерхнего изолятора производятся снинчина;rIe отводящего электрода, 10 и при-,оедикеккox"o к нему внешнего электрода 28 r-атрона. Патрон снимают:на з змлю и перезаряжают в мастерской. ЬО

При "-том обе трубки патрона очищают ст нагара, заменяют обгоревшие коктс.КТЫр ВЫПРЯМЛЯЮТ ПОГНЪТЫЕ ЭЛЕКТРОД

10 и 28,, Затем разъединяют электроды

10 к 28 с помОщью каки rrop гайки 13.

После этого вынинчивают контактную пробку 9 вместе с внутренним электродом патрона. Всю токоведущую часть собирают в единое целое: между электродами патрона устанавливают коммутирующий элемент — привинчинают на нинтах планкую вставку — а на ннешний конец 32 нанинчивают технологическую рукоятку, служащую для задержки патрона. Держа патрон оголовником 15 вверх, просовывают через отверстие под трубку 9 зарядную рукоятку и электроды патрона. При этом технологическая рукоятка выступает с противоположного конца. Занинчивают по резьбе пробку 9, герметизируя патрон снизу, а за технологическую рукоятку вытягивают наружу внешний конец электрода 28 связи. После этого осуществляют стопсрение электродов от нтягивания вовнутрь пружиной патро— на. Стопорение производят шпилькой

29, которая потом западает н специальную канавку н нерхнем оконцевателе 19,,зарядную рукоятку свинчивают с наконечника 32 и надевают на него резиновую диафрагму 30. Нижнюю часть которой вводят н проточку 31, а верхнюю — в проточку, расположенную над шпилькой 29. На наконечник 32 нанинчивают накидную гайку 13, обеспечинающую жесткое соединение втулки 33 гибкого отводящего электрода 10 с наружным электродом 28 связи патрона предохранителя. После этого патрон подготовлен к установке и полюс предохранителя.

Патрон поднимают наверх, устананливают на место ось шарнира 16, соединяют оконцеватель 7 подводящего электрода 6 с контактной пробкой 9 с помощью болта 9. Затем патрон поворачивают вокруг оси шарнира 16 открытым концом вверх и производят захват коктактным ножом 34, при этом электрод 28 оттягивают вверх и под накидную гайку 13 вводят зацеп 17 ножа. После этого под воздействием внутренней пружины электрод 28 возвращается на сное прежнее место, при этом зацеп 35 контактного ножа устанавливается в фиксирующее отверстие

36 прилива 18. Конструкцию выполняют так„ что усилие внутренней пружины патрона преодолевают действие пружины ножа и плечо 20 обеспечинает от".àòèå штока 22 и установку захвата

33 в свое исходное положение.

8 том случае, когда конструкция

: †:.атрока ке допускает ныдвижения нару:.,:у зафиксированного электрода 28, установку рубящего контактного кожа

34 в свое рабочее положение с вхождением захвата 35 в отверстие 36 осуществляют до присоединения с помощью накидной гайки 13 электрода 10 к электроду 28. После этого электрод

1001213

10 своим внешним концом ;ильзой 12) прибалчивается к ошиновке 11. Предохранитель снова готов к работе.

Формула изобретения

1. Стреляющий плавкий предохранитель, содержащий нижний и верхний опорные изоляторы, подводящий и отводящий гибкие электроды, рубящий контактный нож с отключающей пружиной и камеру гашения с выхлопом газов вверх, шарнирно присоединенную к нижнему опорному изолятору, герметизированную, снизу металлическим оголовком, выполненную иэ твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой установлены подпру,жиненные внутренний и наружный электроды, соединенные между собой комму- р() тирующим элементом в виде плавкой вставки, отличающийся тем, что, с целью повышения отключающей способности, быстродействия, гололеzlocToAKocTH и надежности работы,кон- 75 тактный нож выполнен в виде двуплечего рычг"а, сцепленного одним концом с верхним концом камеры гашения и наружным электродом, а другим — c отключающей пружиной, снабженной отталкивающим захватом, направленным перпендикулярно к осевой линии камеры гашения, которая вместе с шарниром расположена в плоскости, перпендикулярной к осям опорных изоляторов.

2. Предохранитель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что отводящий гибкий электрод снабжен жестким болтовым присоединением к ошиновке верхнего опорного изолятора у основания рубящего контактного ножа, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 514368, кл. Н 01 Н 33/76, 1973.

2. Никопенко И.У. и др. Предохранитель выхлопной на 110 кЗ типа

ПС-110 у1. — "Электрические станции", 1980, 9 3, 3. Авторское свидетельство СССР

Р 662998, кл. Н 01 H 31/00, 1979.

1П01 1,3

Ю

3/

Составитель В.Попова

Редактор А . Огар Техред К.Мыцьо Корректор l0.Ìàêàðåëêî

Заказ 1409/62 Тираж 701 Падгисное

ВЧИИПИ Государственного комитета СССР но делая изобретений и открытий

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

Филиал ЕПП "Патент", г., ужгород, ул. Проектная, 4