Газовый выключатель

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30.03.79 (21) 2743548/24-07 с присоединением заявкы РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень Рй 6

Дата опубликования описания 15.02.81

{51)М. Кл.

Е1 01 Н 33/9!

Гасударственный квинтет

СССР ао делан нзвбретеннй н аткрытнй

{5З) УДК 621316..54 (088.8) К. А. Поздняков, Г. Е. Агафонов, А. М. Бронште

Ю. И. Вишневский, В. П. Курицын, В. Н. Лопаев, и С. И. Чумаков

I ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к газовым, в частности элегаэовым, выключателям высокого иа. пряжения с автопневматическим дугогасительным устройством.

Известен выключатель с автопневматическим дугогасительным устройством, у которого гашение дуги осуществляется потоком газа через трубчатые контакты, один из которых проходит внутри цилиндра и жестко соединен с ним вблизи сопла (1) ..

Недостатком данного выключателя является то, что истечение газа через трубчатый контакт, проходящий внутри цилиндра, происходит в окружающую цилиндр среду с давлением наполнения выключателя, а сам контакт имеет длину не меньше, чем рабочая длина цилиндра. т>

Это определяет большое аэродинамическое сопротивление потоку дугогасящей среды через трубчатый контакт и orðàíí÷èâaåò отключающую способность выключателя.

Известен элегазовый выключатель с автодутьевым однораэрывным; дугогасительным устройством, которое размещено аксиально внутри электроизоляционного цилиндра, эакры2 того с одного конца фланцем с установленным иа нем полым неподвижным контактом.

Внутри цилиндра I зоне дугогасительного разрыва расположена неподвижная электроизоляпионная перегородка. Полый подвижный контакт устройства закреплен аксиально на поршне и перемещается s цилиндре со стороны открытой его части. Электроиэоляиионными стержиямн, проходящими сквозь отверстия в перегородке, этот поршень жестко сочленен с изоляционным тторшнем, перемешающимся внутри цилиндра по другую сторону перегородки. При отклтсченив оба поршня ттеремещаются вместе с подвижным контактом (1).

Недостатком данной конструкции является наличие твердой изоляции в межкоитактном промежутке вблизи зоны горения дуги, что ухудшает изоляционные характеристики такого устройства. Дуга между контактами горит в широком канале, вследствие чего ухудша тся деионизирующня способность и црочность межконтактно. э промежутка. Другим недостатком рассматриваемого устройства является то, что его пропускная слособнос

805436 4

15

25

55 по номинальному току ограничивается се. чснисм трубчатого подвижного контакта.

Наиболее близким к предлагаемому являетсн газовый выключатель, дугогасительное устройство которого содержит неподвижный поршень, размещенный в подвижном цилиндре, жестко соединенном с подвижным контактом и закрытом со стороны, противоположной подвижному контакту, сплошной перегородкой, причем несущая ножка поршня и проходящая внутри нее полая направляющая подвижного контакта снабжены рядом отверстий, ножка поршня имеет участок уменьшенного сечения и дополнительные отверстия, расположенные в несколько рядов в разных плоскостях. Недостатком этой конструкции является то, что перемычки между дополнительными рядами отверстий в ножке поршня являются препятствием на пути потока газа, создают дополнительное аэродинамическое сопротивление потоку газа через полую направляющую подвижного контакта и тем ограничивают отклоняющую способность такого дугогасительного устройства.

Цель изобретения — повышение отключаю-. щей способности выключателя.

Для достижения поставленной цели в газовом выключателе с автопневматическим дугогасительным устройством, содержащем подвижный цилиндр, закрытый с противоположной контактам стороны крышкой с уплотняющей манжетой, через которую проходит несущая ножка неподвижного поршня, имекщая проходные каналы и охватывающая полую направляющую подвижного контакта, снабженцую рядом, дутьевых отверстий, указанные проходные каналы выполнены в виде прорезей в направлении продольной оси дугогасительного устройства, расположенных напротив указанны дутьевых отверстий в полой направ ляющей подвижного контакта, а внутри прорезей напротив. крышки подвижного цилиндра расположен дополнительно введенный уплот няющий элемент, соединенный хотя бы с одной из подвижных деталей.

Упло;няющий элемент может быть выполнен как сино целое с уплотияющей манжетой крышки подвижного цилиндра.

Кроме того, для создания рационального потока газа дугогасящей среды через полую направляющую подвижного контакта" прорезь в ножке поршня выполнена расширяющейся вниз по потоку отключения.

11а фиг. 1 показан. предлагаемый выключатель с дугогасительным устройством в промежуточном положении в процессе отключени», разрез; на фиг. "., и 3 — поперечные сечения А--Л и Б — Ь на фиг. 1", на фиг. 4— фрагмент .варианта Igl огасительного устройства в отключенном положении, разрез; на фиг. 5 — сечение à — Г на фиг. 4.

Выключатель содержит герметизированную оболочку 1, заполненную газом, например элегазом (SF<), с избыточным давлением, и дугогасительное устроиство 2, состоящее иэ подвижного цилиндра 3, закрытого двумя крышками 4 и 5. На крышке 4 установлены подвижные п;авный 6 и дугогасительный

7 контакты и изоляционное сопла 8. Главный подвижный контакт 6 в данном примере выполнен кольцевой формы и несет на себе сопло 8. Дугогасительный подвижный контакт 7 выполнен в виде многоламельной розетки.

Между дугогасительным розеточным контактом 7 и кольцевым главным контактом 6 имеется кольцевой зазор 9, служащий для .поступления газа в зону раэмыкающихся контактов. Соосно подвижному цилиндру расположены неподвижные дугогаеительные 10 и главные 11 контакты, установленные на изоляторе (не показан). Корпус главных контактов снабжен продувочными окнами 12, K крышке 4 крепится также полая направляющая подвижного контакта 13. В подвижном цилиндре 3 размещается неподвижный поршень 14 с обратными клапанами 15 и скользящими контактами 16, установленный на несущей ножке 17, в станке которой выполнены несколько сквозных прорезей 18 и участок уменьшенного сечения, например, в виде сквозной прорези 19 ограниченной длины. Несущая ножка 17 поршня охватывает полую направляющую подвижного контакта !3, а несущую ножку поршня охватывает манжета 20, жестко закрепленная на крышке 5 подвижного цилиндра 3. Внутри прорезей 18 между манжетой 20 и полой направляющей подвижного контакта

13 устанавливается подвижный уплотняющий элемент 21, по сечению повторяющий сечение прорези и жестко закрепленный на полой направляющей подвижного контакта 13, как указано на фиг. 1, или иа манжете 20, или одновременно на обеих деталях 13 и 20. Напротив прорезей 18 в стенке полой направляющей подвижного контакта 13 имеются окна

22 круглой или продолговатой формы. Дно полой направлянщей подвижного контакта 13 снабжено коническим обтекателем потока 23, причем поверхности 24 и 25 окна 22 и уплотняющего элемента 21 являются продо,.жением образующей 26 конического обтекателя 23 потока или образуют с ней плавный переход.

При необходимости полая направляющая подвижного контакта 13 может быть соединена с хвостовиком 27 через изоляционные элементы 28 и 29. С противоположной стороны хвостовик 27 соединяется с тягой при l5

5 водного механизма (не показан). Ha фиг. 1 уплотняющий элемент 21 выполнен съемным и крепится винтом 30.

На фиг..2 и 3 показаны фрагменты поперечного сечения одного из вариантов исполнения прорезей 18 и 19 со съемным уплотняющим элементом 21.

На фиг. 4 и 5 прорези 18 показаны в варианте со скругленными снаружи ножки поршня краями, т.е. расширяющиеся, для уменьшения аэродинамического сопротивления канала, а манжета 20 и уплотняющий элемент 21 выполнены как одно целое, причем в некоторых случаях с целью повышения технол,личности конструкции, как показано на фиг. 4, манжета может быть выполнена разъемной.

Проре.ь 19 в этом варианте выполнена в виде канавки.

Во включенном положении ток протекает в основном через главные контакты 6 и 11, крышку 4, цилиндр 3, скользящие контакты

16, поршень 14 и несущую ножку поршня 17.

Часть тока проходит через дугогасительнь1е контакты 10 и 5,крышку 4 и далее по пути основного тока. При отключении первыми размыкаются главные, а через некоторый промежуток хода — дутогасительные контакты.

Одновременно происходит сжатие газа в области P и разрежение его в области R. Ha всем ходу подвижных частей на отключение полая направляющая подвижного контакта 13, уплотняющий элемент 21 и манжета 20 плотно прилегают к ножке поршня 17 и полностью исключают газовую связь внутренних частей . дугогасительного устройства с окружающим пространством. Ьце до выхода неподвижного контакта 10 из розетки подвижного контакта 5 полость S оказывается посто2 янно связанной с областью R через окна 22 и прорези 18, и давление в ней быстро снижается. К моменту размыкания контактов перепад давлений в критическом сечении подвижного дугогасительного контакта быстро достигает критического, что существенно облегчает условия дугогашения.

После погасания дуги в конце хода цилиндра на отключение манжета 20 перемещается, а затем останавливается на прорезях

19 (фиг. 4), и область разрежения R сое- диняется с пространством за крышкой цилиндра. Это позволяет сократить время заполнения этого объема, что способствует улучшению работы выключателя в режиме быстродействующего АПВ.

При включении газ в области R сжимается, а в область Р происходит засасывание газа с одной стороны через изоляционное сопло 6 из окружающего цилиндр пространства, а с другой стороны — через розетку 7, полость .

S полой направляющей подвижного контакта

805436 6 и постоянно откры., и канал окон 2 и прорезей 18, а также через обратные клапаны 15 в поршне 14. Это в целом способствует быстрому заполнению области Р и при включении обеспечивает мгновенную подготовку выключателя к новому отключению.

Основным преимуществом предлагаемого выключателя является быстрое опорожнение полости S полой направляющей подвижного контакта в начале отключения, как эа счет постоянно открытого канала в область R, что обеспечивает к . моменту размыкания контактов необходимый перепад давлений в крити-. ческом сечении подвижного дугогасительного контакта, так и за счет улучшения аэродинамической формы этого канала, что снижает сопротивление потоку газа из области высокого давления Р через полость S в область разрежения R. Все это способствует повышению отключающей способности = выключателя.

Другим преимуществом предлагаемого дугогасихельного устройства является повышение надежности и стабильности в работе. Это достигается тем, что уплотпяющий элемент 21, соединенный так или иначе с цилиндром, исключает возможность смещения окна 22 от аосительно прорези 18 при сборке или в процессе работы.

Предлагаемое изобретение не ограничивает-, ся приведенными примерами, но распространяется также на другие случаи, когда, например, цилиндр выполнен неподвижным, а поршень подвижным, с иной конфигурацией или иным взаимодействием контактов и т.п.

Формула изобретения

1. Газовый выключатель с автопневматическим дугогасительным устройством, содержащий подвижный цилиндр, закрытый с противоположной контактам стороны крышкой с уплотняющей манжетой, через которую проходит несущая ножка неподвижного поршня, имеющая проходные. каналы и охватывающая полую направлякмцую подвижного контакта, снабженную рядом дутьевых отверстий, о 1 л ич а ю шийся тем, что, с целью повьнпсния отключающей способности, указанные проход,ные каналы выполнены в виде прорезей в направлении продольной оси дугогасительного устройства, расположенных напротив указанных дутьевых отверстий полой направдяюшсй подвижного контакта, а внугри прорезей напротив крышки подвижного цилиндра расположен дополнительно введенный уплотняющий элемент, который соединен хотя бн о.:пой из подвижных деталей.

2. Выключатель по и. 1р о т л и ч а юшийся тем, что уплотнянаций элемент выполнен как одно целое с уплотняющей манже. той крышки подвижного цилиндра.

3. Выключатель по пп..1 и,2, о т л н ч аю шийся тем, что с целью создания рацио нального потока газа дугогасящей среды через полую направлякацую подвижного контакта, прорезь в ножке поршня выполнена расширяю. щейся вниз по потоку отключения.

805436 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЕА И 3551624, кл. 200 — 148, Н 01 Н 33/70, 1968.

2. Патент США Р 3987261, кл. 200 — 148 А, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР N 550696, кл. Н 01 Н 33/9>, 1976.

805436

7f

Фиг g

Составитель В. Попова

Техред Л. Пекарь

Редактор A. Наурсков

Корректор Н. Швьщкая Заказ 10916/77

Тираж 795

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открйиий

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

Подписное

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