Дугогасительное устройство маломасляного выключателя

 

ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО МАЛОМАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕг ЛЯ, содержащее фарфоровый KOfMiyc с металлическими фпаннами, верхний токоотвод с неподвижным контактом, нижний токоотводс подвижным контактом, каждый нэ которых связан с одним из указанных фланцев, дугогасительную каперу и изоляционный штиндр, установленный относительно камеры с кольпевым зазором , отличающееся тем, что с целью повышения надежности в упрощения конструкции, цилиндр закреплен . консольно на дополнительно введенном в узел нижнего токоотвод фланце, щем отверстие для подвижного контакта, причем свободный конец цилиндра (Л ложев ниже верхнего фланиа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ А у 5 Н 01 Н 33/75; Н 01 Н 33/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОтНРЫТЬЙ

:; " .. В., V

-"с ", > -:

1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:-:::-:;-::::::, ::." - : И!

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .. / (21 ) 3506499/24-07

{ 22 ) 22.09.82 (46) 23.11.83. Бюп Ие 43 (72) А.А.Иофин, В.Л.Котова, 3.С.Овчинникова и В.Е.Оленев (71) Научно-исследовательский, щюекч ю-конструкторский и технологический институт Производственного обьедииения

"Урапэпектротяжмаш им. В. И. Ленина . (53) .621.316. 524 (088.8) (56) 1. Выключатель типа HP Ст-Е ф.

РИФе АВМЬов. Франдия. Каталог

Ж -405, 1967.

2. Выкпючатепь серии О 5 М фЙе тоИе . Великобритания. Каталог

Ие 1378, 1974, с. 2 (прототип). (54)(57) ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ .УС;ТРОЙ

СТВО МАЛОМАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕ»

ЛЯ, содержашее фарфоровый корнус с металлическими фйаниами, верхний тохоотвод с неподвижным контактом, нижний тбкоотвод с подвижным контактом, каж»

I дый нз которых связан с одам из указанных фпанпев, дугогаситепьную камеру и изоляпнонный нипнндр, установленный относительно камеры с копьдевым эаэо» . ром, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с пенью повышения надежности и упрошения конструкдии, цилиндр закреппен консопьно на дополнительно введенном в узел нижнего токоотвода фланца, имеюшем отверстие дпя иодвижного контакта, Я причем свободный конеа дипиндра расюложен ниже верхнего фпанпа.

1 1086208 2

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструкции дугогаситепьного устройства жидкостного, -преимущественно мапомаспяного выкпючатепя нарумцюй установки.

Известны дугогаситепьные устройства мапомаспяных выкпючатепей, содержащие фарфоровый корпус, дугогаситепьную камеру, узлы верхнего и нижнего токоотводов и изоляционный нипиндр, охваты« вающий камеру. В этих дугогаситепьных .устройствах изопяционный ципиндр меха». нически эакрейпен в уэпах верхнего и нижнего токоотводов, причем в верхней части он снабжен спвциапьной метаппической арматурой, посредством которой при монтаже создается натяг ципиндра, и одновременно через уппотнитепьные устройства стягивается фарфоровый корпус (цокрышка). При этом нипиндр помимо аксиапьного усипия, необходимого дпя сжатия уппотнений, воспринимает . попное давпение, возникающее в дугогаситепьном устройстве при откпючении тока, действующее как в радиапьном, так и в аксиапьном направпениях, фарфоровый корпус в этом устройстве полностью освобождается от действия высокого давпення )1).

Недостатками устройства явпяются бопьшие габариты и сцожность конструк-, 10

30 ции армированного нзоцяционного ципинцра, вызванные требованием высокой механической прочности как самого нипиндра, в стенках которого возникают спожные 35

Вместе с тем фарфоровый корпус, представпяющий собой топстостенную обоцочку 50 из конструкционного материала, оказывается недогруженным, т.е. Недоиспопьзована механическая прочность форфора.

Э1 и недостатки снижают экономические показатепи конструкций.

Найбопее бпиэким к изобретению по технической сущности и достигаемому йопожитепьному эффекту является дугога- . механические напряжения, так и эпемежтов механического креппения его в уэпах верхнего и нижнего токоотводов. Кроме того, бопьшие эксппуатационные расходы, так как при необходимости замены под- 40 вергаюц ийся воздействию продуктов горения дуги изоляционный ципиндр прихо-, дится заменять вместе с арматурой, т.е. дорогая корпусная детапь допжна входить в число сменных частей и бопьш.й диа«45 . метр фарфорового корпуса, так как в нем должен разместиться нипиндр с арматурой. сите льнов устройство, содержашве фарфоровый корпус, армированный метаппическими фпаннами, связанные с ними верхний и нижний токоотводы, дугогаситепьную камеру и изоцянионный ципиндр, установпенный относитепьно камеры с кольцевым эавором. Укаэанный нипиндр одним конном механически закреппен в уэпе верхневъ токоотвода, а другой его конец жестко связан с нижним диском дугогаситепьной камеры. При этом фарфоровый корпус воспринимает аксиацьные .механические нагрузки or давпения, возникающего в дугогаситепьном устройстве при откпючении токов, а.цилиндр, освобожденный от монтажных нагрузок, имеет небопьшую высоту, которая опредепяется топько габаритами камеры (21 .

Однако в этом спучае изопяционный ципиндр подвергается воздействию как радиальных, так и аксиапьных нагрузок от высокого давпения, воэникакмнего внутри дугогаситепьной камеры, так как он связан одним конном с детапью верхнего токоотвода, которая распопожена в зоне низкого давпения, а другим кон.цом — с детапью камеры, которая распоп жена в зоне высокого давпения. Эту же нагрузку воспринимают и узпы креппения (заделки) ципиндра. При этом радиан ные нагрузки от выхпопа также полностью воспринимаются изопяционным нипинцром,.

При откпючении бопьших токов короткого замыкания эти нагрузки могут привести к механическому разрушению нипиндра, чем снижается надежность работы дугогаситепьного устройства. Поэтому этот цилиндр выпопняется топстостенным и применяется спожная конструкция креп ления его к .сопрягаемым эпементам. . Цепью изобретения явпяется повышение надежности дугогаситепьного устройства путем снижения механических нагрузок, воспринимаемых иэопяционным ни пиндром„ а также упрощение конструкций.

Указанная цепь достигается тем, что в дугогаситепьном устройстве, содержащем фарфоровый корпус с метаппическими фпанцами, верхний токоотвод с неподвижным контактом, нижней токоотвод с подвижным контактом, каждый иэ которых связан с одним из указанных фпаннев, дугогаситепьную камеру и изопяционный ципиндр, установпенный относитепьно камеры с копьцевым зазором, изоляционный нипиндр закреппен консопьно на допопнитепьно введенном в уэеп нижнего

298 4

Устройство содержит фарфоровый корпус 1, армированный металлическими фланцами 2 и 3, узеп 4 верхнего токоотвода с неподвйжным контактом 5, узел 6 нижнего токоотвода с подвижным контактом 7, дугогаситепьную камеру 8 с, дутьевыми щелями 9 и выхлопными щепями 10, изоляционный ципиндр 11 и коппак 12, закрывающий дугогаситепьное устройство сверху. Устройство заполнено дугогасящей жидкостью (маслом) до уровня

13. Выводные фпанпы 14 и 15 токоотводов привернуты соответственно к верхнему фпанцу 2 и нижнему фпанцу 3. цилиндр

11 в нижней части закреппен винтами

16 на фпанце 17, входящем в узел 6 нижнего токоотвопа, н установлен отI носитепьно камеры с кольцевым зазором

18, который образует зону выхлопа. Свебодный конец цилиндра 11 распопожен внутри фарфорового корпуса несколько ниже верхнего фпанца 14, так что зона

18 выхлопа сообщается с пространством

19 между цилиндром 11 и корпусом 1.

Дугогаситепьное устройство установлено на опорном изоляторе. 20.

I

Устройство работает спедующим образом.

В процессе отключения между неподвижным контактом 5 и подвижным кон тактов 7 загорается эпектрическая дуга, под действием которой масло разлагается, образуя в дуговом промежутке газовый пузырь, объем которого во много раэ больше объема разложившегося маспа.

Так как в -начале процесса отключения выхлопные щепи 10 закрыты подвижным контактом 7 и истечение жидкости из . камеры невозможно, внутри камеры резко повышается давление; которое передается через корпус неподвижного контакта

5, верхний выводной фпанец 14 и фпанец 2 на фарфоровый корпус 1. По мере перемещения подвижного контакта 7 вниз открываются выхлопные щепи 10 и газовый пузырь устремляется через них по дутьевым щелям 9 в зону 18 выхлопа.

Давпение зоны выхлопа передается вниз через фпанец 17 и элементы 7 нижнего токоотвода на опорный изопятор 20, а газовый пузырь перемещается вверх в сторону расширительного объема, который ограничен колпаком 12 и уровнем маспа

13. Давление в зоне 18 выхлопа при первом максимуме тока воспринимается в радиальном направлении изоляционным цилиндром 11, но затем, в процессе отключения, при достижении газовым пузы3. 1056 токоотвода фпанце, имеющем отверстие дпя подвижного контакта, причем свободный конец цилиндра расположен ниже верхнего фланца фарфорового корпуса.

Освободив верхний KQHeIl цилиндра От механической задепки и закрепив его консопьно на фпанпе, введенном в уэеп нижнего токоотвода - элемента, расположенного вне эоны высокого давления, удалось исключить. воздействие на m- 10

I 1 пиндр &KcHanbIIblx. нагрузок От Высокого давпения, возникающего в момент откпючения тока.

Давпение выхпопа воздействует на введенный фпанец, связанный через нижний токоотвод с фарфоровым корпусом, передается . ему, но не передает на цилиндр аксиапьных нагрузок. Так как цилиндр закреплен только в узле нижнего токоотвода, т.е. консопьно, то он осво- ур божден от стяжных монтажных (аксиапьных) нагрузок.

Таким образом изоляционный цилиндр полностью освобожден от аксиапьных нагрузок, вызывающих касательные на- 25 пряжения в его стенках и напряжения среза в узлах заделки, бпагодаря чему искпючается возможность его механического разрушения при отключении бопьших токов и тем самым повышается надежность работы дугогаситепьного уст ройства в цепом.

Одновременно достигается и упроще we конструкции, так как изопяционный цилиндр, не подвергающийся действию .аксиапьной нагрузки, не требует сложной

35 заделки посредством специальных фпанцевдпя крепления, а может быть соединен с фпанцем токоотвода простейшим образом, например, посредством винтового соединения по боковой поверхности.

Благодаря расположению свободного конца цилиндра ниже верхнего фланца фарфорового корпуса, эона выхлопа сообщается с пространством между ципиндром

45 и фарфоровым корпусом, поэтому давпе-. ° ние выхлопа, действующее первоначально на изоляционный цилиндр в радиальном направпении, в процессе отключения передается в указанное пространство и, таким образом, к моменту нарастания

50 давления до максимапьного значения цилиндр подвергается воздействию топько разницы максимапьного и первоначапьюго давлений, что также повышает надежюсть дугогаситепьного устройства.

Йа чертеже показано дугогаситепьное устройство мапомаспяного выкпючатепя на 110 кВ, S 1 О56298 d рем верхней кромки цилиндра оно расггро. страняется в пространство 19, сообшаю цееся с зоной 18 выхлопа через зазор между верхним выводным ф анюм 14 и цилиндром 11. Поетому при втором и 5 третьем максимуме тока, когда давление в эона выхлопа достигает наибольшего значения, изоляционный цилиндр воспринимает лишь разницу между этим давлением и давлением, которое распространи- о лось в пространст,во 19..

В процессе експпуатации внутренняя поверхность цилиндра 11 подвергается действию продуктов горения дуги и обгорает, образуя проводяшие мостики. Это 15 явление в данном случае не представляет существенной опасности, так как между выводным фпанцем 14 и цилиндром 11 имеется масляный промежуток, обеспечивакяций стабильную епектрическую прочность внутренней изоляции, благодаря чему увеличивается срок службы цилиндра. 3амена цилиндра s процессе експпуатации нв составляет труцности, так как он представляет собой недорогую и легкую тонкостенную деталь.

Таква образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы дугогаситепьного устройства путем уменьшения нагрузок, воэдействуюших на изоляционный цилиндр, упростить конструкцию цициндра, отказав шись от. сложной эадепхи его в месте соединения с сопрягаемой деталью, При етом одновременно облегчается ексцпуь ° атация эа счет увеличения срока службы цилиндра.

1056298

Составитель И. Ивановская

Редактор Н. Бобкова Texpeg А.Бабинец Корректор Г.Решетник

Заказ 931 9/48 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственнот о комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, Ф