Высоковольтный автогазовый выключатель

 

Союз Советских

Социалистииески»

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

H 0I Н ЗЗ/76

Государственный иомитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .542.9. 016. 3 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 2б.09. 79 (72) Автор изобретения

A. Я. Зотов (71) Заявитель

Ульяновский политехнический институт (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ АВТОГАЗОВЫЙ ВЪ|КЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к высоковольтным автогазовым выключателям, используемым для защиты силовых трансформаторов и секционирования распределительных сетей

35 †2 кВ.

Известный выключатель содержит дугогасительную камеру, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, состоящую из двух последовательно соединенных труб разного внутреннего диаметра. Причем в канале каждой трубы установлена своя контактная система. Верхняя контактная система, относящаяся к узкоканальной трубе, оснащена электромагнитным замком. Последний способен удерживать эту контактную систему при отключении токов большой величины, когда размыкается контактная система в трубе с широким каналом (1) .

Следовательно, отключение малых токов производится в трубе с узким каналом, а больших токов — в трубе с широким каналом.

Однако такой выключатель не всегда можно устанавливать при секционировании линий впереди других выключателей: располагать ближе к источнику питания. Кроме того, он не всегда может применяться для защиты силовых понижающих трансформаторов, так как в известной конструкции, если электромагнитный замок пришел в движение, он наглухо захватывает верхнюю контактную систему и больше не отпускает ее. Освобождение возможно лишь путем перезарядки выключателя.

При секционировании линии электропередачи, как и при защите понижающего трансформатора, ток короткого замыкания при повреждении на внешних участках (за последующим выключателем — при секционировании линий или за фидерными выключателями, например, отходящих от подстанции линий низшего напряжения — при защите трансформаторов) может достигать большой величины. При этом токе электромагнитный замок приходит в движение и захватывает верхнюю контактную систему. Но так как повреждение внешнее (не входит в зону дейст20 вия релейной автоматики известного выключателя), то отключение повреждения осуществляется другим (внешним) выключателем. Известный же выключатель должен вернуться в исходное положение — освобо658616 дить захваченную им верхнюю контактную систему, однако он этого сделать не может.

Поэтому при последующих повреждениях с малыми токами, но уже в зоне его действия, возникают отказы в гашении дуги, так как размыкание контакта будет происходить только в ширококанальной трубе выключателя. Известный выключатель такой конструкции не позволяет электромагнитному замку освободить верхнюю контактную систему без вмешательства обслуживающего персонала, поэтому область применения такого выключателя весьма ограничена.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение пределов срабатывания.

Это достигается тем, что в высоковольтном автогазовом выключателе с дугогасительной камерой из твердого газогенерирующего материала и двумя контактными системами, одна из которых с электромагнитным замком с храповым устройством и гнездом для контакта в храповом устройстве, расположена плоская и предварительно сжатая пружина, а в гнезде для контакта контактной системы в узкоканальной трубке выполнено коническое углубление, расширяющееся в сторону храпового устройства. Благодаря этому углублению происходит «стискивание» храповиками цилиндрической части верхнего контакта. Здесь храповые захваты «дожидаются» начала ее движения, чтобы окончательно захватить выступ-бурт и удержать его, обеспечив этим размыкание

ЗО лишь нижней контактной системы, осуществляемое под действием привода выключателя.

EcJIH «ривод выключателя не с p3 607 а,, т. е. повреждение находилось в зоне действия другого выключателя, То храповые захва35 ты после исчезновения тока повреждения выходят из конического углубления контактной системы и «отпускают» цилиндрическую часть контакта, не задев прн этом выступабурта. Храповые захваты вместе с сердечником электромагнита после этого возвращают- 4а ся в первоначальное (исходное) положение.

На фиг. 1 изображена камера гашения предложенного выключателя с указ:».исм места расположения контактных систем и электромагнитного замка, поперечное сечение; на фиг. 2 — устройство электромагнитного замка.

Дугогасительная камера выключателя выполнена в виде двух последовательно соединенных трубок 1 и 2 большого и малого диаметра, выполненных из твердого изоляци- 5о онного газогенерирующего материала. Верхняя часть камеры герметизирована, нижняя часть — открыта.

Герметизация производится пробкой 3 и контактной пробкой 4. Первая ввернута в 55 металлический оголовок 5, внутри которого располагается электромагнитный замок 6 и верхняя контактная система (контакт) 7.

Снизу в оголовник ввернута трубка 2. Контактная система 7 соединена с нижней контактной системой (контактом) 8 гибкой токоведущей связью 9.

Контактная система 8 располагается на входе в трубу широкого канала и соединена с контактным ножом 10, состоящим из двух подпружиненных контактных щек, с помощью гибкой токоведущей связи 11. Нож

10 захватывает нижний стреловидный конец токоведущей связи 11 и под действием собственных пружин в рабочем положении натягивает токоведущую часть выключателя, состоящую из контактной пробки 4, электромагнитного замка 6, верхнего контакта 7, связи 9, нижнего контакта 8 и связи 11.

Контактные системы в зацеплении удерживаются с помощью специальных пружин.

Усилие, требуемое на размыкание нижней контактной системы 8, значительно превосходит размыкающее усилие контакта 7. Последний имеет массивное розеточное гнездо.

Электромагнитный замок 6 содержит катушку 12. залитую, например, в пластмассовый корпус 13. Внутри корпуса находится сердечник 14, поднятый в верхнее (исходное) положение пружиной 15. Нижний конец его снабжен храповым устройством 16, состоящим из двух шарнирно закрепленных храповых з"õâàòîâ,,нормально разведенных на наибольшее расстояние с помощью плоской предварительно сжатой пружины 17.

На верхнем входе корпуса магнитного замка находится массивное металлическое кольцо 18, в которое ввинчивается на резьбе контактная пробка 4. Кольцо металлически соединено с началом катушки 12. На нижнем конце корпуса, рассеченном продольным пазом, находится массивное гнездо 19 верхней контактной системы 7, внутри которого со стороны входа храпового устройства 16 выполнено коническое утлубление. Гнездо металлически соединено с концом катушки

12. Сжимающее усилие гнезда 19 обеспечивается, например, кольцевой пружиной 20.

Цилиндрическая часть 21 контактной системы 7 на выходе из гнезда 19 выполнена в виде цилиндра меньшего диаметра, заканчивающегося буртом.

Катушка 12 является токоведущей частью выключателя. Сечение ее провода обеспечивает термическую устойчивость выключателя.

Описанный выключатель работает следующим образом.

При протекании тока повреждения, не нревыша ощего величины тоха, отключаемого в узком канале трубки 2, по команде релейной защиты срабатывает привод выключателя, воздействующий на нож IO, который воздействует на токоведущие связи 9 и 11.

Размыкается контактная система 7, на размыкание которой требуется небольшое усилие. Образуется электрическая дуга. Под

658616

Формула изобретения

Фиг. /

Фиг.2 действием ее температуры из стенок трубки

2 генерируется газ. Создается продольное газовое дутье. Токоведущая связь под действием усилий ножа и газового дутья выбрасывается наружу. Дутье обеспечивает гашение дуги. Откинувшийся нож 10 вводит в отключаемую цепь видимый разрыв.

При отключении токов, превышающих коммутационную способность трубки 2, приходит в движение сердечник 14 электромагнитного замка 6. Храповые устройства 16 находят на цилиндрическую часть 21 и в ре- 10 зультате конического сужения в гнезде 19 смыкаются вокруг него (в ожидании подхода выступа-бурта) . Если релейная автоматика рассматриваемого выключателя действует на его отключение, то усилием контактного ножа 10 токоведущую связь вызывает размыкание нижней контактной системы 8, и отключение тока повреждения произойдет в ширококанальной трубке 1. При этом контактная система 7 не размыкается и удерживается во включенном положении за счет сцеп- 26 ления храповых устройств 16 с выступомбуртом цилиндрической части 21. Гашение дуги обеспечивается также за счет создания продольного газового дутья.

Если через рассматриваемый выключа25 тель проходит ток внешнего короткого замыкания и релейная защита, управляющая им, не действует на его отключение, то после отключения внешнего повреждения другим коммутационным аппаратом сердечник 14 магнитного замка под действием пружины 15 вернется в верхнее исходное положение. При этом храповое устройство 16, выйдя из конуса гнезда 19, «отпустит» цилиндрическую часть 21 верхнего контакта выключателя.

Высоковольтный автогазовый выключатель, содержащий дугогасительную камеру из твердого изоляционного газогенерирующего материала, выполненную в виде двух последовательно соединенных трубок с каналами различного сечения, и две контактные системы, одна из которых установлена в узкоканальной трубке и снабжена электромагнитным замком с храповым устройством в виде подпружиненных захватов и гнездом для контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения пределов срабатывания, пружина выполнена плоской и предварительно сжатой, а в гнезде для контакта контактной системы в узкоканальной трубке выполнено коническое углубление, расширяющееся в сторону храпового устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 509910, кл. Н О! Н 33/76, 1976.

ЦН !4!4I) !4 Заказ 20бб/47

Тираж 922 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4