Вакуумный выключатель

 

Изобретение относится к области электротехники, конкретно к вакуумным выключателям. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение защитных характеристик. Привод выключателя вьшолнен в виде струны 5 из материала, обладающего эффектом памяти формы, помещенной в замкнутом пространстве с теплоизоляцией , и имеет гальваническую связь с источником энергии, зависящим от передаваемой электрической нагрузки по линии. 3 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л со 05 ел 05 оо Uf.t

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 65163 А1 (51 )4 Н 01 Н 33/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4044605/24-07 (22) 28.03.86 (46) 07.01.88. Вюл. У 1 . (71) Украинское отделение Всесоюэного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Сельэнергопроект" (72) Г.П.Крыжов, H.À.Ëåáåäåâà, В.Б,Нарожный, М.Т.Романенко и M.Ñ.Øèìàíîâè÷ (53) 621.316.324(088.8) (56) Патент США Ф 3243610, кл. 307133, 1966.

Авторское свидетельство СССР

N 1111210, кл. Н 01 Н 33/66, 1984. (54 ) ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛМЧАТ ЕЛЬ (57) Изобретение относится к области электротехники, конкретно к вакуумным выключателям. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение защитных характеристик.

Привод выключателя выполнен в виде струны 5 иэ материала, обладающего эффектом памяти формы, помещенной в замкнутом пространстве с теплоизоляцией, и имеет гальваническую связь с источником энергии, зависящим от передаваемой электрической нагрузки по линии. 3 з.п. ф-лы 3 ил, 1365163

Изобретение относится к области электротехники, конкретнее к приводам вакуумных выключателей высокого напряжения.

Цель изобретения — упрощение конструкции и улучшение защитных характеристик.

На фиг, 1 изображен вакуумный выключатель, общий вид> на фиг. 2— схема управления; на фиг. 3 — вариант системы управления вакуумного выключателя, Выключатель содержит подвижный 1 и неподвижный 2 контакты, размещенные в вакуумной дугогасительной камере 3 с сильфоном 4. Струнный привод содержит струну 5 иэ материала с термомеханической памятью формы, прикрывающий ее кожух 6 иэ термоизоляционного материала и узел направленной нагрузки, состоя11!ий из пружины 7, опирающейся на дно подвижного стакана 8 и дно корпуса 9. С одной стороны струна 5 прикреплена к подвижному контакту выключателя, а с другой стороны к торцу 10 кожуха 6. Электрическая силовая цепь проходит через неподвижный контакт 2, подвижный контакт 1 и гибкий токоотвод ll, Струну 30

5 и токоотвод 12.

Для стабилизации тепломеханических характеристик кожух б из теплоизоляционного материала снабжен предварительным подогревом, являющимся частью системы управления, электрическая схе- 5 ма которой показана на фиг. 2.

Схема содержит трансформатор 13, управляемый геpKGH 14 и сопротивление 15, Кроме того, могут быть даба40 вочные регулировочные сопротивления

16 и 17 для настройки цепи управления. Первичная обмотка 18 трансформатора 13 включена последовательно в защищаемую цепь, а к вторичной обмотке 19 трансформатора 13 подключе- 45 на через контакты 20 геркона 14 струна 5 привода вакуумного выключателя".

К этой же вторичной обмотке 19 трансформатора 13 подключена катушка 21 управления герконом 14. Для увеличения скорости срабатывания вакуумного выключателя и повышения чувствительности системы управления выключателем параллельно контактам 20 геркона

14 подключено регулируемое сопротивление 15 (для этой цели может быть применен барререр). Возможны варианты исполнения, в которых трансформатор 13 выполнен по схеме автотрансформатора либо заменен дросселем.

На фиг. 3 показан вариант системы управления вакуумного выключателя, содержащий общий для всех трех фаз защищаемой цепи магнитопровод 22 с тремя обмотками 23, к которым через контакты 20 геркона 14 подключена струна 5 (концы 11-12), и, кроме того, к обмотке.23 подключена катушка

21 управления герконом 14. Параллельно контактам 20 геркона 14 подключено сопротивление 15. Описанная система 24 управления для одной иэ фаз идентична и в других фазах. Особенностью обмоток фаз является то, что число витков в каждой из фаз выполнено неравным и отличающимся на 5-10Х.

Вакуумный выключатель работает следующим образом.

В исходном (включенном) состоянии подвижный 1 и неподвижный 2 контакты выключателя замкнуты. Струна 5 растянута, пружина 7 находится в слегка сжатом состоянии. После подачи импульса напряжения между концами струны 5 (гибкий контакт 11 с одной стороны и выводы 12 с другой стороны) происходит нагрев, вызывающий мартенситное перестроение кристаллического состояния материала струны 5. В результате происходит резкое сокращение длины струны 5. Возникающие при этом усилия сжимают пружину 7 и размыкают контакты 1 и 2 в дугогасительной камере 3.

После остывания струны 5 ее материал переходит в состояние, при котором теряется жесткость, и под действием пружины 7 струна занимает исходное положение. При этом контакты 1 и

2 в камере 3 либо замкнутся, либо при необходимости будут удерживаться в отключенном состоянии защелкой (не показана).

Показанный на фиг. 1 вариант выключателя с приводом прямого действия может быть изменен путем внесения дополнительного известного узла механизма расщепления. В этом случае струна 5 будет воздействовать не прямо на контакты 1 и 2, а на защелку, удерживающую любой известный приводной механизм.

Автоматическое управление происходит при появлении токов, превышающих допустимые, например, при коротких замыканиях в защищаемой цепи. При

1365163

1О

55 протекании норма.>,.,»ь>х !рабочих токов напряжение на втори->пои обмoòêe 19 (фиг. 2) недоста.очно для вкл>>чени» геркона 14 и поэтому по цепи вторичная обмотка 19 трансформатора 13, регулируе.-а-«. сопроти>;ления 15 и ), струна 5, протекает ток, подогревающий струну до температуры ниже, чем температура мартенситноо превращения материала стр >ы. Поэтому струнный привод не оказ»ваeт воздействия на подвижный контакт вакуумного выключател» фиг. 1 >, но находится при температуре, близкой к требуемой для срабатывания.

Повышении чувствительности и стабильности то. оврем.. нь>х характеристик выключателя способствует то, что пространство вохру> струны 5 ограничено кожухом i!, :>llтл енным иэ теплоизоляционного :,:ериала и закрытым с двух сторон соот. етственно торцом !О и стаканом 8.

При увеличеции тока в зашищае >ой цепи увеличивается напряжение на обмотке 19, ч го приводит к срабатыва— нию геркон 4 и :i ачкообра.>ному -яеличении ток,. ло струне 5, Варна>тт и и >л ..:ения системы управления,, с,aaa»»>.,>é на фиг. 3, обеспечивает а1« кфазное управление, Действие системь упра вт«-:. и; по эт эму ва-. рианту испо»>. ения . к»ателя заключается в с!ip .!ó>oíe> ip» протекании по обмоткам 23 xo>.a нормального режима и принятом направлении намотки для всех обмоток 23 трансформатора

13 (фиг. 3) суммар>!!й маги >,ный г оток минимальнь>и П:ц.е>>,e >>a>>pa:" -ния на обмотках 23 незнз :..-,епьно: . :.е приводит к вк."»>чсник контактов 20 геркона 14. Вместе с тем, чегез сопротивление 15 по струне 5 проходит ток, подогреваищи>т †.руну 5 нс при этом температ -ра струив> 5 не превышает температур, м >ртенсит>того превращения матер faëà. 11ззт.,>(струна находится в исходном состоянии. При симметричном ко,>отком замыкании происходит увеличение тока в эашищаемой цепи (как правило. в 5-20 раз по сравнении с током нормального режима). При этом во всех обмотках увеличивается падение напряжения . к за счет увелич=-ния тока, протекаищ..— го по обмотке 23, так и эа счет увеличения индуктивности этих обмоток из-за увеличения (в те же 5-20 раз) результирующего ма-нитного потока.

Этому способствует то, что число витков обмоток системы 24 управления в разных фазах выполнено отличающимся на 5-10 ° Повышению скачкообразности перехода магнитопровода 22 иэ .состояния хорошей проводимости до насыщения способствуют созданные в магнитопроводе 22 зазоры (воздушнь>е или из немагнитного материала).

При несимметричном коротком замыкании происходит нарушение симметрии, при котором возрастает магнитный поток в магнитопроводе 22, что также приводит к скачкообразному повышению напряжения на обмотках 23. Как и в случае трехфазного К3, включается геркон и по струне 5 начинает протекать ток, в 10-50 раз превь>шаищий ток нормального (исходного > режима. Происходит отключение цепи. аналогичное описанному.

Сокращение числа элементов кинематической связи, испольэование для цепей управления выключателем рабочего тока, линии без специального источника оперативного тока, отсутствие инерционных масс позволяет упростить конструкции и улучшить защитные характеристики вакуумного выключателя.

Формула изобретения

1. Вакуумный выключатель, содержащий дугогасительную камеру с подвижным и неподв>скным дугогасительными контактами, привод и систему управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения защитных характеристик, привод выполнен в виде струны иэ материала с термомеханической памятьи, размещенной в корпусе из термоизоляционного материала и прикрепленной с одной стороны к подвижному контакту, а с другой — к торцу указанного корпуса, причем укаэанная струна включена в цепь системы управления и дополнительно снабжена узлом направленной нагрузки, установленным между подвижным контактом и корпусом.

2. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что указанная система управления снабжена трансформатором, вторичная обмотка которого с напряжением, пропорциональным току первичной цепи, подключена через управляющий геркон к концам струны привода.

1365163

Составитель Ю.Торшин

Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Заказ 6619/46

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4

3. Выключатель по и. 2, о т л ич а ю tq и и с я тем, что параллельно контактам геркона подключено регулируемое сопротивление.

4. Выключатель по и. I, о т л ич а ю шийся тем, что узел направленной нагрузки выполнен в виде пружины.