Высоковольтный коммутационный аппарат

 

O n И С А Н И Е (щ73I488

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.77 (21) 2530434/24-07 (51) М. Кл. Н 01Н 33/74 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (53) УДК 621.316.54 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения

Ю. И. Вишневский, В. H. Лопаев и А. Г. Рабкин (71) Заявитель (54) ВЪ|СОКОВОЛЬТНЫЙ КОММУТАЦИОННЪ|Й АППАРАТ

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к высоковольтным ком мутационным аппаратам, в частности для герметизированных комплектных распределительных устройств (КРУ) .

Такие аппараты обычно расположены в заземленных металлических корпусах, заполненных жидкостью или газом с высокими электроизолирующими свойствами. В большинстве случаев для этой цели применяется элегаз под давлением 3 — 5 кгс/см .

Известны высоковольтные коммутационные аппараты с металлическим корпусом, заполненным элегазом, механизмы управления контактов которых расположены внутри герметизированного металлического корпуса на полом опорном изоляторе,(1).

Однако у таких аппаратов в зоне крепления опорного изолятора к механизму управления контактами возникают черезмерно высокие градиенты электрического поля, вследствие чего изоляционная прочность этого узла аппарата оказывается заниженной.

Наиболее близким техническим решением является аппарат с металлическим корпусом, заполненным газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом, содержащий находящийся под высоким потенциалом и закрепленный на полом опорном изоляторе механизм управления контактами, который снабжен электростатическим экраном, обхватывающим концснтрически снаружи ме5 ханизм управления и верхнюю часть изолятора (2). Наличие экранов способствует образованию более равномерного электрического поля в газовых промежутках, а также улучшает распределение напряжен. я

1р по поверхности опорного изолятора и проходящей внутри него изоляционной тяги.

Вместе с тем применение подобных экранов существенно увеличивает габариты расположенных под высоким напряжением эле15 ментов, а следовательно, и габариты всего аппарата в целом. Кроме того, в таком аппарате при высоком напряжении возможно появление частичных разрядов в кольцсвом зазоре между экраном и изолятором, что снижает изоляционную прочность конструкции.

Цель изобретения — уменьшить габариты аппарата при одновременном сохранении его высокой изоляционной прочности.

Для этого в известном коммутационном аппарате, содержащем находящиеся под высоким напряжением внутри заполненного газом илп жидкостью с высокпмп электроизолирующими свойствами металлического

ЗО корпуса механизм управления контактами, 731488

65 закрепленный на полом опорном изоляторе, и экран для улучшения распределения напряжения, указанный экран размещен у торца в теле полого изолятора и снабжен проводящими элементами для крепления механизма управления контактами.

Указанный экран может быть выполнен в виде тороидального кольца лпбо в виде набора шаров, расположеш.ых в теле изолятора по окружности и соединенных между собой электрически. Кольцо или шары могут быть выполнены сплошными нз матерпала, температурный коэффициент которого близок к значению температурного коэффициента материала изолятора, и снаружи могут быть снабжены эластичным буферным слоем.

Указанное кольцо или шары могут быть выполнены полыми из легко деформирующего тонкого проводящего материала и снабжены расположенными в них элементами крепления механизма управления контактами, а внутри кольца (шаров) у элементов крепления предусмотрен эластичный буферный слой.

На фиг. 1 изображен высоковольтный коммутационный аппарат с заармированным сплошным экраном; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1 для аппарата с экраном в виде тороидального кольца; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 1 для аппарата с экраном в виде набора шаров; па фиг. 4 — аппарат с заармированным полым экраном.

Внутри металлического корпуса 1 (см. фиг. 1) на изоляционных опорах 2 и 3 расположены неподвижные контакты 4 и 5.

Подвижные контакты 6 и 7 и механизм управления 8 установлены на полом литом изоляторе 9, внутри которого проходит изоляционная тяга 10, сочлененная с механизмом 8. Выступающий наружу конец 11 тяги связан с приводом аппарата (на фиг. 1 не указан), с помощью которого производится оперирование контактами 6 и 7. Контакты 4 — 7, а также механизм управления

8 находятся под высоким напря>кением, а корпус 1 заземлен. Внутренняя полость корпуса 1 заполнена газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом. Для улучшения электрического поля и распределения напряжения по изолятору 9 в месте его сочленения с механизмом управления 8 предусмотрен экран 12, который заармирован в тело изолятора 9 и снабжен проводящими элементами 13 крепления механизма управления 8.

Экран 12 выполнен в виде сплошного тороидального кольца 14 (см. фиг. 2) из материала, температурный коэффициент которого близок к значению температурного коэффициента материала изолятора 9. Снаружи кольцо 14 снабжено эластичным буферным слоем 15, предохраняющим изолятор 9 от повреждений прп резких колебаниях температуры.

Снижение механических напряжений в изоляторе может быть достигнуто выполнением экрана в виде набора шаров 16 (см. фиг. 3), расположенных по окружности в теле изолятора 9 и соединенных между собой электричсски. В каждом таком шаре

16 закреплен один из элементов 13 крепления механизма управления 8. Снаружи шары снаб>кены эластичным буферп. м слоем

17.

Несколько иной вариант выполнения экранирующего устройства КРУ в зоне сочленения механизма 8 и изолятора 9 показан на фиг. 4. Здесь экранирующие тороидальные кольца 18 (или шары) выполнены полыми, а для крепления механизма управления 8 внутри них предусмотрены вкладыши 19. Между вкладышами 19 и кольцом 18 (шарами) расположен буферный слой 20. Оболочка колец (шаров) 18 выполнена эластичной из тонкого легко деформирующегося проводящего материала (например, фольги) . В таком исполнении экранируюшее устройство технологически несколько сложней, чем показанное на фиг. 1, но зато в подобной конструкции не возникают механические напряжения в изоляторе при значительных колебаниях температуры.

Применение экранов, заармированных в тело опорного изолятора и служащих одновременно для крепления механизма управления контактами, способствует существенному уменьшению габаритов частей аппарата, находящихся под высоким напряжением, а следовательно, и сокращению габаритов всего аппарата в целом. Кроме того, при этом предотвращается возникновение частичных разрядов, снижающих изоляционную прочность аппарата при высоком напряжении.

Формула изобретения

1. Высоковольтный коммутационный аппарат, например, для герметизированных комплектных распределительных устройств, с металлическим корпусом, заполненным газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом, содержащий находящийся под высоким напряжением и закрепленный на полом опорном изоляторе механизм управления контактами и металлический экран для улучшения распределения напряжения, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов аппарата, указанный экран расположен у торца в теле указанного полого изолятора и снабжен проводящими элементами для крепления указанного механизма управления контактами.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что указанный экран выполнен в виде тороидального кольца.

731488

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что указанный экран выполнен в виде набора шаров, расположенных по окружности в теле изолятора и соединенных между собой электрически.

4. Аппарат по пп. 1 — 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что указанное тороидальное кольцо и шары выполнены сплошными из материала, температурный коэффициент которого близок к значению температурного коэффициента материала изолятора.

5. Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что указанное тороидальное кольцо и шары снабжены снаружи эластичным буферным слоем.

6. Аппарат по пп. 1 — 3, отличаю щи йс я тем, что указанное тороидальное кольцо и шары выполнены полыми с расположенными в них элементами крепления механизма управления контактами.

7. Высоковольтный коммутационный аппарат по п. 6, отличающийся тем, что указанное полое тороидальное кольцо и шары выполнены эластичными из легко де5 формирующегося тонкого проводящего материала.

8. Высоковольтный коммутационный аппарат, отл ича ющийся тем, что внутри указанного полого тороидального кольца и

>0 шаров, между кольцом или шаром и элементами крепления механизма управления контактами предусмотрен эластичный буферный слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 218266, кл, Н 01Н

33/74, 1965.

2. Патент США № 3919511, кл. Н 01Н

33/82, 1971 (прототип).

731488

Фиг. 1

10 р

ЕО

Фиа 4

Редактор О. Степина

Заказ 762/6 Изд. № 290 Тираж 857 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

19

Составитель В. Попова

Техред В. Севякова

Корректоры: Л. Корогод и P. Беркович