Заземлитель для герметизированных распредустройств

Изобретение предназначено для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов герметичных распределительных устройств (ГРУ) к заземляемому контуру. Заземлитель для герметизированных распредустройств содержит наполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом с металлическим экраном, коаксиально которому установлен полый подвижной контакт с поршнем, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости. Подвижной контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта. Корпус дутьевого устройства снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью. Неподвижный контакт имеет металлический контрэлектрод из дугостойкого материала, расположенный по центру контакта, а подвижной контакт имеет металлическое сопло, расположенное в его торцевой части, перекрываемое контрэлектродом во включенном положении. Технический результат - сокращение времени горения дуги и уменьшение износа контактной системы. 2 ил.

 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к устройствам, предназначенным для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов герметичных распределительных устройств (ГРУ) к заземляемому контуру.

Заземлитель помимо выполнения функции заземления должен надежно включаться на ток короткого замыкания в случае возникновения такой ситуации. Токи короткого замыкания достигают десятки и сотни килоампер. В функцию заземлителя входит также отключение довольно небольших «наведенных» токов при операции снятия заземления (отключения). Наведенные токи возникают из-за влияния близко расположенных высоковольтных линий, находящихся под напряжением, величина наведенных токов стандартизирована и колеблется в пределах от десятков до сотен ампер при действующем значении наведенного восстанавливающегося напряжения 2÷20 кВ, длительность горения дуги составляет два-три полупериода тока.

При более высоких напряжениях и токах дуга уже не гасится «простым разведением контактов» и требуются меры принудительного воздействия для ее гашения.

Известна конструкция заземлителя (Заявка DE №3542100, класс Н02В 13/075, опубл. 04.06.1987 г.), включающего неподвижный розеточный контакт, полый подвижной контакт, составляющий одно целое с поршнем, который в свою очередь может перемещаться в цилиндрическом корпусе.

При замыкании контактов (включение) и возникновении на конечной стадии этой операции дуги поток газа, вызванный ростом давления в объеме горения этой дуги, поступает через полый подвижной контакт в подпоршневое пространство и создает дополнительную силу, ускоряющую его движение, тем самым сокращая время горения дуги и износ контактов. При операции «размыкание контактов» (отключение) возникает дуга, вызванная уже наведенными токами. Если эти токи достигают сотни ампер, данное устройство не справляется с их отключением по причине отсутствия мер принудительного воздействия на дугу, что является его недостатком. Это исключает возможность использования устройства в ГРУ, где наведенные токи составляют сотни ампер.

Прототипом предлагаемого заземлителя для ГРУ является конструкция (заявка Российской Федерации 2001127063/09, класс МПК: 7 Н02В 13/075, Н01Н 33/88, опубл. 27.06.2003 г.), содержащая заполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости, подвижный контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта, цилиндрический корпус снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью.

Указанное устройство должно отключать наведенные токи в указанном ранее диапазоне значений. Объем подпоршневой полости выбран таким, чтобы обеспечить обдув дуги с временем перехода наведенного тока через нуль не менее 0,08 сек. Это очень большие времена горения дуги, что приводят к преждевременному износу контактов. Организация дутья в данной конструкции выбрана крайне нерационально. В процессе отключения дуги обдувающий поток меняет направление (сначала внутрь объема разрежения, а после в межконтактный промежуток). В какой-то момент времени скорость потока спадает до нуля, а после поток восстанавливается в другом направлении. Во время этого переходного процесса дуга необдуваема и этим можно объяснить слишком большое время горения дуги.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени горения дуги и уменьшение износа контактной системы.

Технический результат достигается за счет того, что в заземлителе для герметизированных распредустройств, содержащем наполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом с металлическим экраном, коаксиально которому установлен полый подвижной контакт с поршнем, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости, подвижной контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта, корпус дутьевого устройства снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью, новым является то, что неподвижный контакт имеет металлический контрэлектрод из дугостойкого материала, расположенный по центру контакта, а подвижной контакт имеет металлическое сопло, расположенное в его торцевой части, перекрываемое контрэлектродом во включенном положении.

Гашение дуги происходит только в режиме «всасывания». В положении «заземлено» сопло закрыто контрэлектродом, причем время открытия сопла можно изменять регулированием длины контрэлектрода. При операции «разземления» в подпоршневой части дутьевого устройства создается предварительное разрежение (для быстрой активизации дутья на всасывание), а после выхода подвижного контакта из контрэлектрода газ устремляется в пространство под поршнем, обдувает дугу вплоть до ее окончательной деионизации и гашения. Процесс обдува протекает в течение всего времени движения контактов, не образуется застойных зон, тем самым сокращается время горения дуги.

Пример конкретного исполнения устройства иллюстрируется рисунками.

На фиг.1 - заземлитель во включенном положении

На фиг.2 - заземлитель в отключенном положении.

Заземлитель содержит устройство гашения дуги, которое состоит из токопровода 12, экрана 1, розеточного неподвижного контакта 2, металлического дугостойкого контрэлектрода 3, цилиндрического полого подвижного контакта 4 с металлическим соплом 13 в его начальной части размещенного соосно с неподвижным контактом, и экраном с центральным отверстием. Отверстие служит для прохода подвижного контакта. Подвижный контакт имеет экран 5, на котором неподвижно закреплена цилиндрическая вставка из изоляционного материала 6 и представляет собой конструкцию, которая составляет одно целое с поршнем 7, который в свою очередь может перемещаться в цилиндрическом корпусе 8. Полый подвижной контакт 4 имеет отверстия 9 сообщающиеся с подпоршневым пространством 10 на всем ходе поршня 7. Дно цилиндрического корпуса 8 снабжено отверстиями 11 для уменьшения аэродинамического сопротивления газа при движении поршня 7 на «разземление».

Операция «Отключение»

При подаче команды на размыкание контактов (разземление) подвижный контакт 4 из начального положения (Фиг.1) приходит в движение и начинает создавать разрежение в объеме 10 под поршнем. На определенном ходе подвижного контакта сопло закрыто контрэлектродом и «вакуум» под поршнем растет, т.е. образуется предварительное разряжение.

При окончательном размыкании контакта 3 и 4 возникает дуга, обдуваемая «импульсном» потоком газа в начальной стадии горения, что способствует ее быстрой деионизации. Цилиндрическая насадка 6 стабилизирует поток газа и усиливает деионизирующие функции газового потока.

Операция «Включение»

После получения команды «Включение» происходит перемещение подвижного контакта 4 вместе с поршнем 7 в надпоршневой области 10. При приближении полого контакта 4 к контрэлектроду 3 возникает предвключаемая дуга большого тока (десятки кА) с временем горения несколько миллисекунд, которая закорачивается последующим касанием контакта 4 с элементами розетки 2. Имеющий место поток газа в результате компрессии в объеме 10 оказывает ничтожное влияние на дугу в десятки килоампер и его можно не учитывать.

Описанный заземлитель может использоваться в составе ГРУ как в элегазе, так и в воздушной среде для подключения к заземленному контуру и отключения наведенных токов до нескольких сотен ампер при наведенных напряжениях до 20 кВ.

Заземлитель для герметизированного распредустройства, содержащий наполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом с металлическим экраном, коаксиально которому установлен полый подвижной контакт с поршнем, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости, подвижный контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта, корпус дутьевого устройства снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью, отличающийся тем, что неподвижный контакт имеет металлический контрэлектрод из дугостойкого материала, расположенный по центру контакта, а подвижной контакт имеет металлическое сопло, расположенное в его торцевой части, перекрываемое контрэлектродом во включенном положении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к высоковольтной системе (10), содержащей по меньшей мере одно коммутационное устройство (20), корпус (300) и привод (200) для коммутационного устройства.

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, к устройствам, предназначенным для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов комплектных распределительных устройств элегазовых (КРУЭ) к заземляемому контуру.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к быстродействующим линейным заземлителям высоковольтного комплектного распределительного устройства, предназначенного для заземления высоковольтной линии электропередачи.

Изобретение относится к области высоковольтной техники, в частности к технике многоамперных выключателей в электроэнергетических распределительных сетях. .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к силовому выключателю с подвижной в аксиальном направлении контакт-деталью и с движущимся в случае коммутации в аксиальном направлении потоком, который коаксиально окружен устройством направления потока, которое имеет в боковой поверхности по крайней мере одно отверстие истечения для отклонения по крайней мере части потока дугогасящего газа в направлении истечения, причем направление истечения направлено тангенциально, в основном перпендикулярно, к аксиальному направлению.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к быстродействующим линейным заземлителям высоковольтного комплектного распределительного устройства, предназначенного для заземления высоковольтной линии электропередачи.

Изобретение относится к газовым, в частности элегазовым, электрическим выключателям с устройствами для гашения дуги, использующими энергию дуги для усиления потока дугогасящего газа и автоотбрасывания размыкаемых контактов.

Изобретение относится к газовым, в частности элегазовым, высоковольтным выключателям, в которых поток газа, обеспечивающий гашение дуги, создается одновременно за счет автогенерации и автокомпрессионного сжатия газа поршневым устройством в процессе отключения.

Изобретение относится к газовым, в частности элегазовым, электрическим выключателям, в которых поток газа, обеспечивающий гашение дуги, создается за счет автогенерации и автокомпрессионного сжатия газа поршневым устройством в процессе отключения.

Изобретение относится к электротехнике , в частности к пневматическим выключателям . .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к размыкающему блоку силового выключателя. Размыкающий блок содержит первую и вторую дугогасительные контакт-детали (4, 5). Между дугогасительными контакт-деталями (4, 5) расположен раствор (6) контактов. Канал коммутационного газа размыкающего блока силового выключателя соединяет раствор (6) контактов с окружением размыкающего блока силового выключателя для охлаждения коммутационного газа из раствора (6) контактов. В ходе канала коммутационного газа расположено несколько увеличивающих сопротивление потока барьеров (21а, 21b, 21c, 21d, 21e), которые расположены последовательно на расстоянии друг от друга. По меньшей мере один из барьеров (21а, 21b, 21c, 21d, 21e) расположен между охваченным вторым трубным участком (14) первым трубным участком (12) и вторым трубным участком (14). Техническим результатом является обеспечение эффективного охлаждения коммутационного газа при компактной конструкции. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов герметичных распределительных устройств к заземляемому контуру. Заземлитель для герметизированных распредустройств содержит наполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом с металлическим экраном, коаксиально которому установлен полый подвижной контакт с поршнем, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости. Подвижной контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта. Корпус дутьевого устройства снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью. Неподвижный контакт имеет металлический контрэлектрод из дугостойкого материала, расположенный по центру контакта, а подвижной контакт имеет металлическое сопло, расположенное в его торцевой части, перекрываемое контрэлектродом во включенном положении. Технический результат - сокращение времени горения дуги и уменьшение износа контактной системы. 2 ил.

Наверх