Высоковольтный коммутационный аппарат на большие токи

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

51 А1 (19) (11) (51) 4 Н 01 Н 33/ О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4179013/24-07 (22) 12.01.87 (46) 23.03.89. Бюл. Р 11 (71) Ленинградский политехнический институт им. И.И.Калинина (72) П.В.Журавлев и Ю,А,Филиппов (53) 621.316.524(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 202269, кл. H 01 H 33/02, 1965.

Авторское свидетельство СССР

ll- 1163380, кл. H 01 Н 33/00, 1985. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЬП1 КОММУТАЦИОННЬЙ

АППАРАТ НА БОЛЬШИЕ ТОКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в генераторных высоковольтных аппаратах на большие номинальные токи.

Цель изобретения — создание высоконадежного генераторного аппарата на большие токи с компенсацией продольных усилий, возникающих при нагреве токоведущей системы во время эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что в известном высоковольтном коммутационном аппарате с электромагнитным экраном, содержащем токоведущую систему 1, 2, 3, укрепленную на опорных изоляторах 6, жестко связанных с основанием аппарата, эти изоляторы расположены подвижно на продольных осях 9 основания àïïàрата. Для возврата одного из неподвижных контактов 1, 2 после размыкания в исходное положение на осях установлены пружины 16. Элементы электромагнитного экрана также крепятся подвижно на продольных осях 9 основания аппарата. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1467591

Изобретение относится к области высоковольтных многоамперных коммутациоиных экранированных генераторных аппаратов и их комплексов и предназначено, в частности, для использования в качестве разъединителя.

Цель изобретения — повышение надежности работы аппарата путем компенсации продольных усилий, возникаю- 10 щих в токоведущей системе и экране в процессе эксплуатации аппарата вследствие тепловых расширений.

Принципиальным отличием данного решения является то, что токоведущая 15 система жестко закреплена на изоляторах (опорах), а изоляторы.(опоры) подвижно закреплены. Иожно установить подвижно токоведущую систему относителью опорных изоляторов, но 20 тогда будет изменяться межконтактный промежуток после коммутационных операций (нагрев — охлаждение — нагрев...), что нарушит работу самих контактов из-за уменьшения необходи= мого нахлеста и, в конечном итоге, может привести к поломке аппарата.

Таким образом, для высоковольтных коммутационных аппаратов наиболее целесообразным является данное реше- З0 ние, которое позволяет, сохранив жесткую ориентацию неподвижных и подвижных контактов, а следовательно, не нарушив работу элементов привода, достигнуть компенсации продольных усилий за счет простых конструктивных изменений в креплении изолятора к основанию аппарата.

На фиг,1 изображен высоковольтный коммутационный аппарат на большие то- g0 ки; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Высоковольтный коммутационный аппарат состоит из токоведущей системы, включающей два неподвижных 1 и 2 и подвижный контакт 3, выполненный в виде швеллерообразных шин. Токоведущая система размещена коаксиально внутри электромагнитного экрана, состоящего из элементов 4 и 5, и укреплена через опорные изоляторы 6, подшипники 7, втулки 8 на продольных осях 9, которые установлены в подшипниках )0, жестко закрепленных на раме ll .

Элементы 4 электромагнитного экра->> на с одной стороны опираются через держатели 12 и втулки 13 на оси 9, а с другой закреплены между собой перемычкой 14. Нижняя часть 5 экрана с помощью держателей (не показаны) укреплена на втулках 15 (фиг,2) .

Для возврата неподвижного контакта 2 в исходное положение после отключения на осях 9 размещены пружины

16, которые с одной стороны упираются в подшипники 10, а с другой — ao втулки 8.

Изобретение предназначается для сильноточных аппаратов, включение и отключение которых осуществляется с предварительным снятием нажатия в контактах.

При установке аппарата в силовую цепь неподвижный контакт 1 можно непосредственно крепить с токопроводом или выводами другого аппарата, исключая гибкие связи. При сохранении гибких связей следует крайнюю втулку 8 контакта 1 жестко крепить с осью 9 с помощью стопорного винта. В транспортном положении втулки 8, 13 и 15 крепятся стопорными винтами с осью 9 °

Компенсация продольных усилий происходит следующим образом.

При протекании номинального тока или тока короткого замыкания неподвижные и подвижный контакты нагреваются и при этом происходит их удлинение. В частности, отрезок АБ получает приращение длины, равное произведению.

АВ,4(н коэффициент линейного расширения материала токопровода; температура токоведущей системы в наrpeтом состоянии; температура токоведущей системы в холодном состоянии. где к—

V и няется условие р, s„г„„, где Р „„, — суммарное контактное нажатие;

f — коэффициент трения в тр контактах;

При жестком креплении к раме опорных.изоляторов 6 возникающие усилия могут привести к их поломке. В аппаратах на относительно небольшие токи (до 1000-2000 А ) компенсация усилий происходит за счет проскальзывания в контактах, поскольку контактные нажатия незначительны и выпол1467591

Р— допускаемое усилие на изгиб для опорного изолятора.

В аппаратах на большие токи про5 дольные усилия, возникающие при нагреве, могут превысить допустимые ° В рассматриваемом случае изоляторы 6 вместе с втулками 8 свободно переместятся на длину полученного приращения по осям 9.

Так как элементы 4 и 5 электромагнитного экрана закреплены на втулках

13, размещенных подвижно на осях 9, то при нагревании усилия, деформирую- 15 щие экран, не возникают °

При размыкании подвижных контактов 3 происходит охлаждение токоведущей системы и вследствие этого изоляционный промежуток между неподвиж- 20 ными контактами 1 и 2 может увеличиться. Это удлинение после каждой операции соответственно будет возрастать. Для обеспечения требуемого изоляционного промежутка служат пружины 25

16, которые после каждого отключения возвращают неподвижный контакт 2 в исходное положение °

Таким образом, данное решение позволяет повысить надежность работы 3Q как самого аппарата, так и надежность главных цепей генераторов, в которых они установлены, и избежать ущерба от возможных перебоев в снабженин электроэнергией из-за поломок аппарата.

Формул а и з обре тения

1. Высоковольтнь»й коммутационный аппарат на большие токи, содержащий электромагнитный экран и токоведущую системы с неподвижными контактами, укрепленную на опорных изоляторах на основании аппарата, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, указанные опорные изоляторы установлены на дополнительно введенных продольных осях, укрепленных в основании аппарата шарнирно с возможностью перемещения вдоль этих осей.

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности работы в отключенном положении, изоляторы одного или обоих неподвижных контактов снабжены возвратными пружинами, установленными на указанных продольных осях основания.

3. Аппарат по пп.1 и 2, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения надежности в эксплуатации, электромагнитный экран или его элементы укреплены на продольных осях основания шарнирно с возможностью продольного перемещения.

1467591

Составитель В.Попова

Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Редактор С.Пекарь

Заказ 1200/47 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Пронзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101