Вакуумный выключатель

 

1. ВАКУУМНЫЙ Шз1КЛЮЧЛТЕЛЬ , кажаый полюс которого содержит приводвой механизм, несколько последовательно соединенных вакуумных дутогасительных камер с траверсами подвш ных контактов, изоляционные тяги, свазы. ваюшие механизм с из траверс, и отключающие пружины, отличаюш и И с я тем, что, с целью повы1:цения надежности работы, тяги снабжены уаорами , а траверсы - втулками с возмож ностью перемещения втулок относительно траверс таким , что в отключенном положении между усюрами и втулкамн каждой траверсы рбразуютс я дазоры, величины которых обратно пропсфцнонвпЕ ны длине участка тяги от механизма до соответствующей траверсы. 2. &лключатепь по п.1, отличающийся тем, что, с yi рощення .сборки, втулка выполнена с внут ренним диаметром больше н ужного (f диаметра упора тяги и снабжена составным вкладышем для обеспечения взаимож действия трэверсы с упором тяги при включении.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н 01 Н 33/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕИАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А ВТОЁснОмЪ(СВЙДП ВЛьстВУ: (21) 297047 1/24-07 (22) 07.08.80 (46) 15.06.83. Бюл. ¹ 22 (72) Ю. П. Полетавкин, С. П. Чистяков и В. А. Воздвиженский (71) Научно-исследовательский институт

Производственного объединения "Уралэлекчiротяжмаш и Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина (53) 621.316.524 (088.8) (56) 1. Патент США № 3594525, кл. 200144В, 1969.

2. Патент США % 3792213, хл. 200-144В, 1974. (54)(57) 1. ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧА

ТЕЛЬ, каждый полюс которого содержит приводной механизм, несколько последовательно соединенных вакуумных дугогасщ ельных камер с траверсами подвижных контактов, изоляционные тяги, свяэьп

„Я0„„1 23422 A вающие механизм с каждой из траверс, и отключающие пружины, о т it и ч а юm и и с я тем, что, с целью повьпуения надежности работы, тяги снабжены упорами, а траверсы — втулками с всамоко ностью перемещения втулок относительно треверс таким образом, что в отключенном положении между упорами и втулка ми каждой траверсы рбраэуются -азоры, величины которых обратно пропорцноюпьны длине участка тяги от механизма до соответствующей траверсы.

2. Выключатель по н.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью óïрощения,сборки, втулка выполнена с внуч I .. ренним диаметром больше наружного . диаметра упора тяги и снабжена состав. ным вкладышем для обеспечения взаимо м действия траверсы с упором тяги при включении.

Одной иэ проблем управления подвижными контактами ВДК таких выключате лей является обеспечение одновременноо ти замыкания контактов всех ВДК при включении. В выключателе (1) подвиж ные контакты ВДК управляются изоляционной тягой, связанной с одного конца с приводным механизмом, а с другого — с отключающей пружиной, при этом движение тяги к контактам каждой ВДК передается через сложную систему рыча.гов. При включении вьпипочателя проис ходит удлинение изоляционной тяги под воздействием силы отключающей пружины, что может привести к неодноврвменности замыкания контактов всех BQK. Замыкание контактов в одной из ВДК с задврж35 кой по времени относительно момента замыкания контактов остальных ВДК может привести к электрическому пробою короткого мвжконтактного промежутка в процессе вклбчения, возникновению электрической дуги и сварке юнтактов этой ВДК. В выключателе предусмотрена возможность регулировки одновременности замыкания контактов с помощью резьбовой муфгы, соединяющей рычаги, 40

45 установленные на втулках тяги, с рычагами, связанными с подвижными контактами каждой иэ HQk. Конструкция такого выключателя с сйстемой рычагов уп - равления подвижными контактами ВДК очень сложна. Кроме того, из-эа жестокого соединения системы рычагов с изоляционной тягой величина межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении выключателя будет разной, 50 отличающейся от номинальной на величину удлинения соответствующих участков тяги. Отклонение величины межконтактного промежутка ВДК в меньшую сгорону приводит к снижению электрической 55

Изобретение относится к высоковолы ному аппаратостроению, а конкретно к высоковольтным вакуумным выключатлям с несколькими последовательно соединвннымн вакуумными дугогасительными камерами (ВДК).

Известны вакуумные выключатели, у которых подвижные контакты ВДК при включении замыкаются приводом, а при отключении размыкаются под действием отключающих пружин, В этих вщипочателях управление подвижными контактами ВДК осуществляется с помощью одной нли нескольких изоляционных тяг с закрепленными на них траверсами или t5 рычагами подвижных контактов $1) и 2 прочности ВДК, а в большую сторону - . к уменьшению механического ресурса ВДК, что в целом снижает надежность выключателя. Жесткое соединение системы ры чагов подвижных контактов ВДК с изоляционной тягой не позволяет также произвести отклонение выключателя в случае сварки контактов в одной из ВДК,что может привести к поломке выключатепяе

В выключателе 2 использовано уах ройство для управления контактами

"лестничного типа, состоящее иэ двух продольных изоляционных тяг" с прикрепленными к ним поперечными траверсами подвижных контактов ВДК. Устройство приводится в движение с помощью третьей вспомогательной тяги, соединенной.с приводным механизмом. При включении усилие от отключающей пружины приложено только к вспомогательной тяге, под действием которого îíà удлиняется, а изоляционные тяги лестницы нв подвержены воздействию отключающих пружин, следовательно и дефор-. мациям, что обеспечивает практически одновременное замыкание контактов всех камер.

Однако эти тяги при отключении выключ чатепя воспринимают усилия сжатия отключающих пружин, направленныв вдоль их осей. Известно, что относительно длинныв- и тонкие тяги иэ изоляционйых материалов могут надежно работать лишь на растяжение. В том случае, когда изоляционная тяга воспринимает и усилия сжатия, необходимо увеличивать площадь ее поперечного сечения во избеженне потери устойчивости и разрушения. Следовательно, и масса гаких тяг значительно больше мас сы тяг, работающих лишь на растяжение.

Увеличение массы подвижных частей выключателя приводит к снижению быстродействия его, повышению необходимой мощности привода и увеличению динамических нагрузок на конструкцию вьжлючателя при отключении.

Бель изобретения - повышение надежности работы выключателя путем обес» печения одновременности замыкания контактов всех ВДК при включении и равных по величине межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении.

Эта цель достигается тем, что в вакуумном вьпцпочателе, каждый полюс

Koroporo содержит приводной механизм, несколько последовательно соединенных вакуумных дугогаситвльных камер с

3, 1023427 4 траверсами подвижных контактов, изоля- тяг. При этом замы ционные тяги, связывающие механизм с обеих BQK происход каждой из траверс и отключающие пру- Эти рассуждения мог жины, тяги снабжены упорами, а тра- ранены на любое ко версы - втулками с возможностью пе- g вательно соединенных ремещения втулок относительно траверс обеспечивается равна таким образом, что в отключенном по контактных промежут ложении между упорами и втулками каж- в отключенном полож дой траверсы образуются зазоры вель - откаючении тяги с уп чины которых обратно пропорциональны щ подвижных контактов длине участка тяги от механизма до независимо друг от д соответствующей траверсы. межконтактного пром

С целью упрощения сборки выключателя из ВДК определяется втулка траверсы имеет внутренний диа- кой ограничителя ход метр больше наружного диаметра упора 15 такта ВДК. Независ тяги и.снабжена составным вкладышем: тяг и треверс друг для обеспечения взаимодействия травер- при отключении обесп сы с упором тяги при включении, выпол- возможность отключе ненным, например, в виде диска из двух в случае сварки конт частей. щ ВДК, что повышает

Выполнение на траверсах подвижных выключателя. Изоляци контактов ВДК регулируемых втулок ния выключателя раб обеспечивает воэможность получения растяжение, следоват зазоров между упорами тяг и втулками. поперечного сечения

Выполнение этих зазоров на каждой тра- gj минимальной, а пото

sepoe обратно пропорциональными длитяг значительно мень не участка тяги or механизма до соот- . на сжатие. ветствуюшей траверсы обеспечивает Выполнение внутре компенсацию удлинения тяг при включе- втулки траверсы бо нии и тем самым одновременность за- ЗО диаметра упора тяги мыкания, контактов всех ВДК. л

Компенсация удлинения тяг при вкюпочении достигается за счет того, что максимальные по величине зазоры предусмотрены у ВДК, у которых удлинение участков тяг от механизма до траФ верс этих ВДК минимально и наоборотминимальные зазоры предусмотрены в

ВДК с максимальным удлинением тяг.

Удлинение .любого участка тяги в сооТ ветствии с законом Гука прямо пропорционально длине этого участке, величине растягиваюшего усилия и обратно пропорционально модулю Юнга материала тяги и площади его поперечного сеченияе Следовательноу ариф!РпуГическая p&&

HOOT& удлинений участков Tsar itB K Jtto бых ВДК является ничем иным как

Разностью величин ж дов траверс подвижных контактов этих ВДК иэ отключенно- О го положения до замыкания контактов.

Введение зазора между упорами и втулками у ВДК с меньшей длиной участков тяг, равного по величине разности удлинений участков т п этих двух 55

BQK, приводит к тому, что первой при включении начинает перемещаться траверса ВДК с большей длиной участков канне контактов ит одновременно. ут быть распростличество последоВДК. При этом я величина межков во всех ВДК енин, так как при орами и траверсы

ВДК движутся руга и величина ежутка ь каждой лишь регулирова подвижного конимое перемещение относительно друга . ечивает также ния выключателя актов в одной иэ надежность работ онные тяги управлен. отают только на ельно плошадь их может быть выбрана му и масса этих ше тяг, работающих ннего диаметра льшим наружного позволяет при сбор-. ке егко устанавливать обшую тягу для всех ВДК полюса выключателя, пропуокая ее через втулки всех траверс до необходимого положения, после чего во втулки устанавливаются вкладыши, обеспечиваощие взаимодействие упора тяги с траверсой при включении.

На фиг. 1 показан полюс вакуумнр го выключателя, разрез; на фиг. 2 узел на фиг. 1; на фиг. 3 — - разрез

Ь-А на фиг. 2.

Погпос выключателя имеет три пос ледовательно соединенные ВДК 1 - 3 с траверсами 4 подвижных контактов, ограничителями хода подвижных контактов 5 и отключающими пружинами 6. Приводной механизм 7 посредством тяги 8 и двух изоляционных тяг 9 с упорами 10 управ ляет траверсами 4 подвижных контактов.

Траверсы 4 снабжены втулками 11, а каждая STyJtKa имеет составной вкладъпп 12, Наружная изоляция полюса обеопечивается изоляторами 13 и 14, которые также являются и несущими элементами KoBOTp, .

Выключатель работает следующим образом.

1023427

1 3, являющаяся разностью величин ходов треверс 4 подвижных контактов, этих ВДК из отключенного положения до замыкания контактов компенсируется соответствующими зазорами а - а . и замыкание контактов всех ВДК проиоходит одновременно»

При отключении тяги 9 траверсы 4 перемещаются независимо друг от друга

О и величина межконтактных промежутков всех ВДК 1 - 3 в отключенном положе/ нии определяется лишь регулировкой ограничителей хода подвижных контактов Б, а потому может быть обеспечена одинаковой. где . а - зазор, относящийся к камере 1 (с наименьшей длиной участков тяг)", а - зазор, относящийся к камере 2; а . - зазор, относящийся к камвре 3 (с наибольшей длиной участков тяг).

Включение производится приводом (не показан), который через приводной механизм 7 и тягу З передает движе ние тягам 9 управления. Тяги 9 своими упорами 10 воздействуют на траверсы 4 подвижных контактов через втулки 11 с вкладышами 12. Траверса камеры 3 начинает перемещаться первой после

Прохождения тягами пути оавнсго зазсРу а>, затем приходит в движение травер-; 25 са камеры 2 после перемещения тяг яа величину» равную зазору a < aâ Нахонец,последней приходит в движение траверса камеры 1 после прохождения тягами пути, равного зазору а . При этом под воздействием отключающих пружин 6 происходит удлинение изоляционных тяг 9.

Но разность удлинений участков тяг от

- механизма 7 до соответствующих ВДК

В отключенном положении выключателей.между втулками 11. и упорами 10 вакуумных камер 1 - 3 предусмотрены .зазоры a< - a>, которые находятся в зависимости

0„> аа С з

- Использование устройства позволяет повысить надежность работы многоразрывь. ных вакуумных выключателей высокого нащряжения рсобенно вьициочателей на напряжения 110 - 330 кВ, полюсы кото™ рых содержат 4 - 12 последовательно соединенных ВДК. Устройство позволяет существенно уменьшить площадь сечения тяг управления, Фыс как практически любое удлинение тяг, которое может достигнуть величины, соизмеримой с ходом подвижных контактов BQK может быть скомпенсировано. Тем самым может быть достигнуто также. повышение быстродействия выключателей» В целом устройство йозволяет расширить диапазон применения вакуумных выключателей по напрэжениюе

1023427

Составитель Ю. Торшин

Редактор Т. Парфенова Техред А.Бабинеи Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4223/38, Вираж. 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комигета СССР .по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ума ород, ул. Проектная, 4