Устройство для короткого замыкания, предназначенное для высоковольтных переключателей и переключателей среднего напряжения

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2447534:

АББ ТЕКНОЛОДЖИ АГ (CH)

Изобретение касается устройства для короткого замыкания, предназначенного для высоковольтных переключателей и переключателей среднего напряжения, в котором, по меньшей мере, один подвижный контакт перемещается. Устройство содержит два контакта, соединенных последовательно, причем в каждом случае обеспечены неподвижный и подвижный контакты, при этом первый неподвижный контакт содержит механическое запальное приспособление для выталкивающего заряда второго подвижного контакта так, что, когда первый подвижный контакт достигает первого неподвижного контакта, это приводит к механическому поджигу в этом месте выталкивающего заряда для второго подвижного контакта. Технический результат - повышение диэлектрической прочности. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение касается устройства для короткого замыкания, предназначенного для высоковольтных переключателей и переключателей среднего напряжения, в котором, по меньшей мере, один подвижный контакт перемещается к неподвижному контакту с помощью выталкивающего заряда согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

В документе DE 10254497 B3 уже описано устройство для короткого замыкания, в котором для перемещения подвижного контакта используется выталкивающий заряд. Таким образом можно получить эффективное и механически очень быстрое замыкание контактов.

Цель изобретения заключается в дальнейшем усовершенствовании подобного устройства для короткого замыкания, с целью получения более высокой диэлектрической прочности.

Установленная цель достигается благодаря признакам отличительной части изобретения.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Идея изобретения состоит в том, что устройство для короткого замыкания содержит два контактных узла, соединенных последовательно, при этом неподвижный и подвижный контакты обеспечены в каждом случае, и первый неподвижный контакт содержит механическое запальное приспособление, предназначенное для выталкивающего заряда второго подвижного контакта, причем, когда первый подвижный контакт достигает первого неподвижного контакта, это приводит к механическому воспламенению в этом месте выталкивающего заряда для второго подвижного контакта. Это механическое усилие приводит к последовательности взрывов выталкивающих зарядов, что, таким образом, достигается надежным образом.

Высокая диэлектрическая прочность достигается благодаря последовательному распределению устройства для короткого замыкания по двум контактам.

В другой предпочтительной конструкции каждый подвижный контакт соединен с блоком поршень-цилиндр, в котором расположены один или несколько выталкивающих зарядов. Это обеспечивает надежную реализацию заявленного функционального требования.

В еще одной предпочтительной конструкции между поршнем и контактным элементом выполнена газонепроницаемая перегородка, которую поршень прокалывает в заданных точках разрыва при воспламенении выталкивающего заряда. Это позволяет выполнить оставшуюся часть области контакта в виде вакуумной камеры.

В еще одной предпочтительной конструкции по меньшей мере камеры, в которых проходит путь переключения, являются вакуумными камерами.

В еще одной предпочтительной конструкции в каждом случае вокруг каждого подвижного контакта вдоль пути переключения обеспечено множество металлических экранирующих элементов, которые отделены друг от друга промежутком.

В еще одной предпочтительной конструкции подвижные контакты выполнены конической формы, а соответствующие неподвижные контакты содержат внутренний конус, который является взаимодополняющим. Это обеспечивает большую площадь контакта для поверхностей контакта.

В последнем предпочтительном варианте осуществления соединенные последовательно переключатели расположены в общем корпусе, который герметизирован изоляционным материалом.

На чертеже показан примерный вариант осуществления изобретения.

На чертеже показан продольный разрез устройства для короткого замыкания, которое соответствует изобретению и которое здесь названо каскадным устройством для короткого замыкания. В нижней части чертежа показаны подвижный контакт 60 и неподвижный контакт. Оба этих контакта расположены в вакуумной камере 80.

Подвижный контакт приводится в движение с помощью выталкивающего заряда, который при воспламенении замыкает подвижный и неподвижный контакты. Для этой цели выталкивающий заряд 20 приводит в движение поршень 40, который проникает через намеченную линию разрыва перегородки 50 и перемещает подвижный контакт. Когда первый подвижный контакт 60 доходит до неподвижного контакта, то в этой точке активируется механический боек 90. Этот боек воспламеняет ударное запальное приспособление второго выталкивающего заряда 110. Далее второй (верхний) подвижный контакт перемещается по направлению к неподвижному расположенному напротив контакту до тех пор, пока они не замыкаются в этой точке. В обоих случаях ток передается с помощью проводящих кабелей или скользящих контактов, расположенных на соответствующем поршне и соответствующем подвижном контакте.

В этом примерном варианте осуществления изобретения нижняя пара контактов расположена в отдельной вакуумной камере, а верхняя пара контактов расположена в другой отдельной вакуумной камере.

Тем не менее, также возможно, чтобы все пары контактов были расположены в общей вакуумной камере и она может быть разделена на различные подкамеры, отделенные перегородками.

На одной линии вдоль пути переключения расположено множество экранов, каждый из которых отделен друг от друга воздушным промежутком.

В общем это приводит к конструкции устройства для короткого замыкания, в котором достигается высокая диэлектрическая прочность, поскольку напряжение делится между двумя переключающими подучастками.

В общем конструкция помещена в сплошной изоляционный корпус 130. В качестве альтернативы, в случае, когда окружающая среда является изолирующим газом, система может работать без изоляционного корпуса.

Список ссылочных позиций

10 электрический запальный заряд
20 выталкивающий заряд
30 переход тока
40 поршень
50 перегородка с намеченным методом разрыва
60 подвижный контакт
70 множественный экран
80 вакуумная камера
90 механический боек
100 ударное запальное приспособление
110 выталкивающий заряд
120 цилиндр
130 изоляция

1. Устройство для короткого замыкания, предназначенное для высоковольтных переключателей и переключателей среднего напряжения, характеризующееся тем, что содержит два контактных узла, соединенных последовательно, каждый контактный узел содержит неподвижный и подвижный контакты, причем подвижный контакт выполнен с возможностью перемещения к неподвижному контакту с помощью выталкивающего заряда, при этом первый неподвижный контакт содержит механическое запальное приспособление для выталкивающего заряда второго подвижного контакта, причем, когда первый подвижный контакт достигает первого неподвижного контакта, это вызывает механический поджиг в этом месте выталкивающего заряда для второго подвижного контакта.

2. Устройство для короткого замыкания по п.1, характеризующееся тем, что каждый подвижный контакт соединен с блоком поршень-цилиндр, в котором размещены один или более выталкивающих зарядов.

3. Устройство для короткого замыкания по п.2, характеризующееся тем, что между поршнем и контактным элементом размещена газонепроницаемая перегородка, которую поршень прокалывает в предполагаемых точках разрыва при поджиге выталкивающего заряда.

4. Устройство для короткого замыкания по любому из пп.1-3, характеризующееся тем, что, по меньшей мере, камеры, через которые проходит путь переключения, являются вакуумными камерами.

5. Устройство для короткого замыкания по любому из пп.1-3, характеризующееся тем, что в каждом контактном узле вокруг каждого подвижного контакта вдоль пути переключения размещено множество металлических экранирующих элементов, которые отделены друг от друга промежутками.

6. Устройство для короткого замыкания по п.4, характеризующееся тем, что в каждом контактном узле вокруг каждого подвижного контакта вдоль пути переключения размещено множество металлических экранирующих элементов, которые отделены друг от друга промежутками.

7. Устройство для короткого замыкания по любому из пп.1-3, 6, характеризующееся тем, что подвижные контакты выполнены конической формы, а соответствующие неподвижные контакты имеют взаимодополняющий внутренний конус.

8. Устройство для короткого замыкания по п.4, характеризующееся тем, что подвижные контакты выполнены конической формы, а соответствующие неподвижные контакты имеют взаимодополняющий внутренний конус.

9. Устройство для короткого замыкания по п.5, характеризующееся тем, что подвижные контакты выполнены конической формы, а соответствующие неподвижные контакты имеют взаимодополняющий внутренний конус.

10. Устройство для короткого замыкания по любому из пп.1-3, 6, 8, 9, характеризующееся тем, что соединенные последовательно контактные узлы расположены в общем корпусе, который является изоляционным и выполнен герметизированным.

11. Устройство для короткого замыкания по п.4, характеризующееся тем, что соединенные последовательно контактные узлы расположены в общем корпусе, который является изоляционным и выполнен герметизированным.

12. Устройство для короткого замыкания по п.5, характеризующееся тем, что соединенные последовательно контактные узлы расположены в общем корпусе, который является изоляционным и выполнен герметизированным.

13. Устройство для короткого замыкания по п.7, характеризующееся тем, что соединенные последовательно контактные узлы расположены в общем корпусе, который является изоляционным и выполнен герметизированным.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области экспериментальной физики, в частности к взрывным импульсным источникам энергии с формированием импульса тока мегаамперного уровня с возможностью регулирования выходного напряжения, и может быть использовано, например, для исследования свойств высокотемпературной плазмы, для запитки газоразрядных камер типа «плазменный фокус».

Изобретение относится к области электротехники и может быть использован в качестве устройства для размыкания сильноточных электрических цепей и формирования импульса тока с временем нарастания меньше одной микросекунды.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве устройства для размыкания сильноточных электрических цепей и формирования импульса тока с временем нарастания меньше одной микросекунды.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к формированию импульса напряжения с помощью переключателя, приводимого в действие взрывом. .

Изобретение относится к области экспериментальной физики, в частности к взрывным импульсным источникам энергии с формированием импульса тока мегаамперного уровня, и может быть использовано, например, для исследования свойств высокотемпературной плазмы.

Изобретение относится к области сильноточной импульсной электротехники и может быть использовано в исследованиях и разработках источников энергии для запитки лайнерных систем термоядерного синтеза, для ускорителей заряженных частиц и пылевой плазмы, для накачки активных сред лазеров.

Изобретение относится к электрическому оборудованию электрофизической и электротехнической аппаратуры, в частности к аппаратам, в которых конструктивно и функционально объединены электрические коммутационные аппараты и защитные устройства типа плавких предохранителей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для оперативного и аварийного отключения сильноточных сетей. .

Изобретение относится к разъединительному устройству переключения с первым электродным элементом и вторым электродным элементом, которые подвижны относительно друг друга для разъединения токопроводящей дорожки и по меньшей мере частично окружены электрически изолирующим корпусом, а также к способу производства разъединительного устройства переключения

Изобретение относится к модулю низкого, среднего или высокого напряжения, содержащему по меньшей мере одно закорачивающее устройство, в котором подвижный контакт может быть замкнут на неподвижном контакте

Изобретение относится к электротехнике, к сильноточной коммутационной технике и может быть использовано для формирования в низкоимпедансных нагрузках мультимегаамперных импульсов тока с временем нарастания порядка одной и менее микросекунды

Изобретение относится к средневольтному распределительному устройству, оборудованному устройством короткого замыкания, выполненным в вакуумной камере с прерывателем

Изобретение относится к электрическим выключателям

Изобретение относится к переключающему устройству для приборов переключения среднего и высокого напряжения, содержащих переключатели, в которых, по меньшей мере, один из контактов является подвижным контактом, который приводится в движение с помощью выбрасывающего заряда. Выбрасывающие заряды соединены с учетом времени запала. Два или более отдельных переключателей соединены последовательно, причем выбрасывающий заряд первого переключателя выполнен с возможностью электрического запаливания напрямую, а выбрасывающий заряд или электрический запал второго или последующего переключателя гальванически изолирован от первого. Технический результат - обеспечение эффективного и быстрого размыкания в схеме устройства для короткого замыкания в исполнении для высоких напряжений. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство переключения низкого, среднего или высокого напряжения содержит средство с химическим зарядом, предназначенное для замыкания и/или размыкания электрических контактов, а также содержит запальный или поджигающий шнур с материалом химического заряда для поджига указанного химического заряда. В соответствии с изобретением материал химического заряда запального или поджигающего шнура является электроизоляционным, по меньшей мере, в состоянии до зажигания и, по меньшей мере, вдоль части длины. Технический результат - повышение безопасности работы устройства переключения за счет обеспечения эффективной гальванической развязки между потенциалом земли и потенциалом низкого, среднего или высокого уровня. 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Электрический прерыватель содержит в пределах единого корпуса газогенератор (15) с пиротехническим срабатыванием, разрываемую проводящую пластинку (19) и соединенную с газогенератором (15) камеру (17) переменной конфигурации. Пластинка (19) содержит, по меньшей мере, одну область сгиба и образует нижнюю стенку камеры (17). Между газогенератором (15) и пластинкой (19) предусмотрен подвижный уплотнительный элемент (60), представляющий собой закрытый сильфон, установленный внутри камеры (17). Одно из отверстий сильфона соединено с выходом газогенератора (15), после пиротехнического срабатывания которого газ остается внутри сильфона, расширение которого приводит к разрыву пластинки (19) и прерыванию электрической цепи, часть которой составляет указанная пластинка (19). Технический результат - создание обладающего небольшими размерами и массой прерывателя, обеспечивающего высокую надежность срабатывания за счет предсказуемого и контролируемого расширения сильфона, позволяющего осуществить предсказуемые разрыв и сгибание проводящей полоски. 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

Устройство для замыкания сильноточных электрических цепей включает полый цилиндрический корпус и размещенные в нем неподвижные, установленные с зазором относительно друг друга, контактные элементы, заряд пиротехнических средств (ПТС) и средство его воспламенения, генерирующее термокомпрессионный импульс. Устройство имеет неподвижные контактные элементы, которые установлены соосно и имеют контактные площадки, выполненные в виде компактированных деталей из металлорезины на основе медной проволоки, характеризующиеся пористостью 40-60 объемн. %. Заряд ПТС, выполненный из механической смеси порошкообразных меди, титана и оксида меди, при общем содержании меди не менее 70% масс., установлен в зоне, прилегающей к контактным площадкам контактных элементов и контактирует с электровоспламенителем в качестве средства воспламенения пиротехнического заряда, продукты горения которого представляют собой расплавленную медь и неэлектропроводные соединения титана, Контактные элементы подключены клеммами к электродам внешней электрической цепи, первый из которых выполнен в виде штока за одно целое с круглой плоской шляпкой, а второй из которых представляет собой полый цилиндрический корпус, имеющий две камеры большего и меньшего диаметров, сообщающиеся между собой через сквозное отверстие в основании камеры, характеризующейся меньшим диаметром. В полости камеры меньшего диаметра размещен электровоспламенитель, задействуемый извне от источника электрического импульса. В полости камеры большего диаметра впрессован заряд ПТС. Технический результат: разработка простого устройства для замыкания сильноточных электрических цепей с повышенной надежностью при его срабатывании. 1 ил., 1 табл.
Наверх