Автогазовое дугогасительное устройство

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

748555

Союз Советскмн

Соцмалмстмческин

Реслублмк (61) Дополнительное к авт. свид-ву —. (22) Заявлено 01 06.78 (21) 2621364(24-07 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ”

Н 01 Н 33/76

Внударстввнный комитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 621,316..54 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 25.07.80 до делам изобретений н нтнрытнй (72) Авторы изобретения

А. Я. Зотов, Ю. В. 3aйчиков и 3. Е. Назарова (7I ) Заявитель (54) АВТОГАЗОВОЕ ДУГОГАСИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехяике и предназначено для защиты силового оборудования сетей на напряжение 35 — 220 кВ, например, понижающих силовых трансформаторов.

Известны автогазовые дугогасительные устройства, содержащие камеру гашения с патрубком поперечного газового дутья, выполненные из твердого изоляционного газогенерирующего материала, и токоведушую часть с коммутирующим элементом I11.

Однако известные устройства имеют недостаточную отключающую способность и быстродействие. Верхний электрод камер гашения выполняется монолитным, что не позволяет им полностью использовать возможности возникающего поршневого эффекта. А незначительный объем внутренней полости камер гашения яе обеспечивает сохранения достаточного количества газов и момент возникновения поперечного газового дутья при отключении средних токов.

Это ведет к преждевременному сбросу давления и к затягиванию . времени гашения дуги к снижению коммутационной способности и быстродействия устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является дугогасительное устройство, имеющее камеру гашения с патрубком поперечного дутья, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, составную токоведущую часть с коммутирующим элементом, нижний электрод которой выполнен подвижным, и герметизнрованный объем с патрубками наполнения и поперечного дутья 12).

Io Недостатком известного устройства является то, что оно имеет незначительную коммутационную способность и низкое быстродействие, что объясняется наличием лишь одного подвижного электрода (нижнего), отсутствием в подвижном электроде гибкости, разделением мест расположения в герметизнрованном объеме патрубка наполнения и патрубка поперечного дутья, выполнением герметизнрованного объема из диэлектрического материала, закупоркой пащ трубка поперечного газового дутья камеры гашения массивным монолитным телом нижнего электрода, смещением между собой мест расположения коммутирующего элемента, патрубка поперечного газового дутья камеры . гашения и патрубка наполнения герметизирова нного объема.

В известном устройстве наличие лишь одного подвижного электрода снижает скорость разведения электрода, отсутствие у электродов гибкости не позволяет им использовать в полной мере возникающий поршневой эффект, рассредоточение патрубков герметизированного объема снижает быстродействие устройства и коммутационную способность, так как истечение газа из объема сдерживается во времени из-за закупорки отверстия поперечного дутья камеры гашения подвижным электродом, движу- щимся вниз, а выполнение герметизированного объема из непроводящего материала не позволяет ему производить быстрого охлаждения скопившихся газов, что также снижает отключающую способность устройства. Выполнить же герметизированный объем из металла. невозможно, так как он в этом случае зашунтирует подвижный электрод и в камере гашения дуга погаснет, что вызовет прекращение газогенерации в камере и отказ устройства в гашении дуги.

Цель изобретения — расширение диапазона отключаемого тока и повышения быстродействия.

Эта цель достигается тем, что в описываемом дугогасительном устройстве верхний электрод выпблнен подвижным из многопроволочного гибкого проводника, патрубок наполнения и патрубок поперечного дутья герметизнрованного объема совмещены и расположены напротив патрубка поперечного дутья камеры гашения, в месте установки коммутирующего элемента.

Патрубок герметизированного объема и патрубок поперечного дутья камеры гашения закрыты металлическими диафрагмами, причем усилие вырыва первой меньше уси лия вырыва второй, герметизированный объем выполнен из металла, нижний подвижный электрод выполнен гибким йз многопроволочного проводника.

На чертеже изображено автогазовое дугогасительное устройство, продольное сечение.

Устройство состоит из контактной пробки 1, ввинченной в герметизирующую проб-. ку 2, которая на резьбе соединена с металлическим оголовн иком 3. Внутри "оголовника прох:. дн-;,.оковедущий трос 4, впрессованный::неону в пробку 1, а снизу — в специальный оконцеватель. На герметизирующей пробке закреплена верхним концом. пружина 5. Нижний конец пружины жестко соединен с упорной гайкой 6. Втягивающая пружина снабжена ограничителем хода металлической шайбой 7, ввернутой на резьб! а оголовник 3. Снизу в оголовник на рс:,he ввинчена камера гашения в виде .рубки 8, выполненная из твердого изоляционного газогенерирующего материала (вся или ее внутренняя полость). Через верхнюю часть внутренней полости трубки 8, выполненную кверху с расширением или без него, проходит верхний подвижный электрод 9, который может выполняться из гибкого многопроволочного проводника или в виде жесткого монолитного стержня. Электрод 9 электрически .соединен с тросом 4.

Примерно в середине газогенерирующей трубки, на ее наружной части, с помощью клеящего состава (например, эпоксидного компаунда) крепится основание 10 двух патрубков: патрубка 11 герметизированиого объема 12, и патрубка 13 поперечного дутья камеры гашения, выполненного круглым или в виде продольной щели в ее стенке, с конусом, расходящимся в сторону окружающей среды. Основание 10 выполнено из непроводящего материала, из текстолита, лакотканей, смол и прочее. Герметизированный объем 12 выполнен из металла, может снабжатьея охлаждающими перегородками 14 и жестко соединен с . патрубком 11, 20 например, с помощью резьбы. Их внутренние полости могут разделяться диафрагмой 15.

Полость патрубка !1 с внутренним каналом камеры гашения сообщается с помощью отверстия, высверленного в ее стенке.

Патрубок 13 поперечного дутья камеры .гашения закрыт диафрагмой 16, прижатой к патрубку обоймой 17, крепящейся, напри.мер, винтами 18. Создаваемое давлением газов усилие на вырыв диафрагмы 15 должно быть меньше таких же усилий, на вырыв зо диафрагмы 1б. Коммутирующий элемент 19 (плавкая вставка, контакт или их последовательное соединение) устанавливается напротйв патрубков камеры гашения и герметизирующего объема и обеспечивает соединение верхнего электрода 9 с нижним электродом 20. Последний выполняется гибким из многопроволочного проводника. В нижний его окоицеватель ввинчены стопорные винты 21 (или соответствующая шпилька). Оконцеватель электрически соединен

iy с рубящим контактным ножом 22, соединен-, ным с приводом устройства или только с рабочей пружиной ножа, постоянно стремящейся отбросить нож в нижнее исходное положение. Внутри стреловидного конца 23 оконцевателя электрода 20 находится резьбовое отверстие, служащее для зарядки дугогасительного устройства. На нижний конец камеры гашения может навинчиваться компенсатор 24, предназначенный для устранения зазора между упорной гайкой 6 и шайбой 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом, При размыкании контакта от действия привода или вследствие перегорания плавкой вставки .(при ее наличии в устройстве) происходит освобождение подвижных электродов 9 и 20 токоведущей части камеры гашения, Электрод 9 под действием пружи748555 ны 3 начинает втягиваться вверх, а элект род 20 под воздействием ножа 22 — выбрасывается в окружающую среду. Между электродами возникает электрическая дуга, которая начинает воздействовать на внутренние стенки камеры гашения. Под воздействием высокой температуры дуги материал испаряется, образуя газовое дутье: вверх в оголовник 3, а вниз — в атмосферу. При этом газ разгоняет электроды 9 и 20 до больших скоростей, ведичина которых зависит от гибкости электродов. Чем больше гибкость электрода, тем больше скорость

его конца, соприкасающегося с газом. Здесь проявляется способность гибкого электрода лучше использовать поршневой эффект газов, чем это возможно для электрода, выполняемого монолитным.

В устройстве можно различить три режима в гашении дуги.

При отключении малых токов в камере существует только продольное газовое дутье.

Прн отключении средних токов выбрасывается давлением газов диафрагма 15 и герметизированный объем запасает в себе (и ох лаждает) определенное количество газов, которое затем используется для гашения дуги в бестоковую паузу при прохождении тока через ноль, создавая допблнительное продольное дутье. При отключении больших токов, запасенный в объеме 12 газ обеспе-. чивает создание поперечного газового дутья при прохождении тока через ноль, так как давлением газов производится выброс н диафрагмы 16. При,этом дуга из камеры гашения выдувается наружу, вытягивается там в потоке охлаждающего газа и дополнительно охлаждается за счет соприкосновения с холодным воздухом окружающей

-среды. Дугогасктельная способность устройства при этом повышается.

При больших токах выброс диафрагмы 15 и 16 происходит практически мгновенно, что способствует быстродействию устройства и интенсивности в гашении дуги.

Формула изобретения

1. Автогазовое дугогаснтельное устрой. ство, содержащее камеру гашения с патрубком поперечного дутья, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, составную токоведущую часть с коммутирующим элементом и верхним и нижним электродами, нижний элек род которой выполнен подвижным, герметизированный объем с патрубком наполнених я патрубком поперечного дутья, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона отключаемого тока н повышенкя быст"---родействкя, верхнкй электрод выполней подвижным.

2. Автогазовое дугогаснтельное устройство по и. l, отличающееся тем, что патрубок наполнения и патрубок поперечного дутья герметизировайного объема совмещены н расположены напротив патрубка поперечного дутья камеры гашения, в месте установки коммутирующего элемента.

20, 3. Автогазовое дугогаснтельное устройство по и. 1, отличающееся тем, что патруГ>ок герметнзированного объема и патрубок поперечного дутья камеры гашения закрыты диафрагмами с усилием вырыва первой меньшим усилия вырыва второй.

4. Автогазовое дугогасительное устройство по п. l, отличающееся тем, что герметизированный обЪем выполнен из металла.

5. Автогазовое дугогасительное устройство по п. I, отличающееся тем, что нижний

3о подвижный электрод выполнен гибким из многоп роволочного проводника.

b. Автогазовое дугогасительное устройство по п. l, отличающееся тем, что верхний электрод выполйей из гибкого многопроволочного проводника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 514368, кл. Н 01 Н 33/76, 1973.

2. Афанасьев В. В. Конструкция выклюлв чающих аппар >тов. Л., «Энергия», 1964, с. 352, рис. 8 — 18б (прототип).

748555

Составитель М. Кузнецова,.

Редактор Г. Волкова Техред К. Шуфрич Корректор М. Кос1а

Заказ 4374/15 . Тираж 844 Подписное

1!НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент> г. Ужгород, ул. Проектная, 4