Модуль быстродействующего высоко-вольтного выключателя

 

Союз Советских

Социалистических

Реслу6лик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.01.79 (21) 2?15132/24-07 (51) М. Кл. э с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Н 01 Н 33/64

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.316.54 (088.8) ° е делам изобретений и открытий

К. Н. Потапов

) 585 -: .-. ;,-, .

Таджикский республиканский Совет научно-технических обществ (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) МОДУЛЬ БЫСТРОДЕЙСТВУЮШЕГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к устройствам для отключения рабочих и аварийных токов, и может быть использовано при эксплуатации электроэнергетических систем.

Известен выключатель, содержащий две пары контактов. Первая пара имеет первый и второй контакты для размыкания нейтральной электрической цепи, в которую они включены. Вторая пара содержит третий и четвертый контакты для размыкания находящейся под током электрической цепи, в которую они включены. Первый и третий контакты образуют третью контактную пару.

Второй и четвертый контакты образуют четвертую контактную пару. Третья пара контактов расположена на обесточенной стороне выключателя. Четвертая пара контактов расположена на находящейся под током стороне выключателя. Третья и четвертая пары контактов перемещаются и находятся в противофазе — в замкнутом или разомкнутом положении. Третья и четвертая пары контактов расположены на несущем приспособлении. С контактами объединено последовательное возвращающее устройство, замыкаюгцее первую пару контактов и после их размыкания замыкающее вторую пару контактов (1) .

Известен также выключатель с выдуванием дуги газовой струей, в котором имеются подвижный и неподвижный электроды и крышка, вместе с корпусом образующая камеру для гашения дуги. Крепление крышки к неподвижной части корпуса выполнено так, что крышка «плавает» относительно неподвижной части. Между электродами включена управляющая катушка, которая предназначена для управления дуговым разрядом, возникающим при размыкании электродов выключателя. Вторая управляющая катушка прикреплена к крышке и распо15 ложена напротив управляющей катушки.

При протекании тока через катушки между ними возникает сила электромагнитного притяжения, крышка перемещается вниз, и вну1ри нее повышается давление газа, используемого для гашения дуги (2) .

Наиболее близким к предлагаемому является модуль элегазового выключателя, который содержит пару контактов, снабженных контактной системой, связанных с при817780 водом и помещенных в герметичную диэлектрическую камеру, заполненную газом. Один из контактов выполнен подвижным, а второй неподвижным. В подвижный и неподвижный контакт встроены постоянные магниты из феррита, которые создают поля, направленные встречно. Контакты выполнены соприкасающимися между собой и соединены жесткой контактной системой, а камера заполнена элегазом (SF< ) . При размыкании контактов образуется дуга, ток которой взаимодействует с радиальным магнитным полем, в результате чего создается сила, перемещающая дугу по кольцевым электродам.

Вращение дуги в элегазе способствует быстрому гашению, причем чем больше отключаемый ток, тем больше скорость перемещения дуги !3) .

Недостатками известного модуля являются сложность конструкции, а также недостаточно высокая отключающая способность, Сложность конструкции обусловлена тем, что контактная система прототипного модуля выполнена в виде жесткой системы, соединяющей оба контакта во включенном состоянии; размыкание контактов приводит к образованию мощной дуги, гашение которой обеспечивается дополнительными конструктивными приспособлениями. Необходимостью гашения возникающей дуги объясняется также и ограниченная отключающая способность указанного модуля.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение отключающей способности модуля.

Поставленная цель достигается тем, что в модуле, содержащем пару контактов, снабжЕнных контактной системой, связанных с приводом и помещенных в герметичную диэлектрическую камеру, заполненную газом, казимера заполнена электропроводным газом, а контактная система образована объемом электропроводного газа, расположенным между несоприкасающимися между собой контактами, при этом контакты выполнены спасобными одновременно выходить из камеры в изолирующую среду под действием привода. Камера снабжена трубопроводом, который через вентиль, например электромагнитный, с ресивером электропроводного газа. Контакты помещены в камеру с одной стороны параллельно друг другу, при этом внутренняя поверхность камеры снабжена диэлектрическим дугогасящим выступом, размещенным между местами ввода контактов. Каждый контакт введен в камеру через переходной отсек, несообщающийся при отключенном положении модуля с камерой и изолирующей средой. В качестве изолирующей среды в модуле использован воздух или элегаз (SFg).

На фиг. 1 изображен предлагаемый модуль во включенном состоянии; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — модуль в отключенном состоянии; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3.

Модуль содержит пару контактов 1 и 2, снабженных контактной системой, связанных с приводом и помещенных в герметичную диэлектрическую камеру 3. Камера 3 заполнена электропроводным газом и связана трубопроводом 4 через электромагнитный вентиль 5 с ресивером 6 электропроводного газа. Контактная система образована объемом электропроводного газа, расположенным между несоприкасающимися между собой койтактами 1 и 2, при этом контакты

1 и 2 выполнены способными выходить из камеры в изолирующую среду под действием привода. Контакты 1 и 2 помещены в каis меру 3 с одной стороны параллельно друг другу через переходной отсек 7, несообщающийся при отключенном положении модуля с камерой 3 и с изолирующей средой.

Места ввода контактов 1 и 2 в камеру 3 и в отсек 7 снабжены эластичными сжимающимися уплотнениями 8 и подпружиненными диэлектрическими крышками 9, размещенными у отверстий ввода контактов 1 и 2 на внутренних поверхностях камеры 3 и отсека 7. Крышки 9 выполнены с возможностью закрывания отверстий ввода контактов 1 и 2 в камеру 3 и отсек 7 при выходе контактов 1 и 2 из камеры 3 в изолирующую среду 10. Внутренняя поверхность камеры 3 снабжена дугогасящйм выступом 11, размещенным между местами ввода конзе тактов 1 и 2. Контакты 1 и 2 сблокированы между собой и прикреплены к общей для них диэлектрической пленке 12, которая связана с сердечником 13 электромагнитного привода. Сердечник 13 снабжен сжимающейся пружиной 14 и введен в катушку 15, обмотка которой подсоединена к источнику переменного тока через уиравляющую кнопку

16. К контактам 1 и 2 с помощью гибкого токопровода 17 подсоединены выводы полюса высоковольтной цепи.

40 Модуль работает следующим образом.

Перед включением модуля камеру 3 заполняют электропроводным газом, открывая вентиль 5 трубопровода, связывающего камеру 3 и ресивер 6 электропроводного газа. Состав и давление электропроводного газа в камере 3 выбирают такими, чтобы они обеспечивали стабильное горение дуги между контактами 1 и 2 при включенном состоянии модуля.

Включение модуля производят путем раз в мыкания кнопки 16 электромагнитного привода. При этом катушка 15 обесточивается и под действием пружины 14 сердечника 13 начинает движение в сторону камеры 3, толкая планку 12 и прикрепленные к ней контакты 1 и 2. Контакты 1 и 2 входят сначала

55 в переходной отсек 7, разжимая уплотнения 8 и приподнимая крышки 9, а затем и в камеру 3. Как только контакты 1 и 2 войдут в камеру 3 между ними загорается

817780 дуга 18, которая горит все время включенного состояния модуля. Уплотнения 8 обеспечивают герметичность камеры 3 и препятствуют утечке электропроводного газа в отсек 7 и изолирующую среду 10.

Отключение модуля производят путем вывода контактов 1 и 2 из камеры 3, т. е. из зоны горения дуги, в изолирующую среду 10. Для этого замыкают кнопку 16 электромагнитного привода, в результате чего появляется ток в катушке 15 и сердечник 13 начинает втягиваться в отверстие катушки 15, двигая планку 12 и прикрепленные к ней контакты 1 и 2. После выхода контактов 1 и 2 из камеры 3 в отсек 7 уплотнения 8 смыкаются и закрывают отверстия для ввода контактов, причем крышки 9 под действием. пружин и в результате давления газа в камере 3 плотно прикрывают.эти отверстия, обеспечивая тем самым герметичность камеры 3 при отключенном положении модуля. Возможная утечка электропроводного газа происходит в отсек 7 и не выходит в изолирующую среду 10. Затем контакты 1 и 2 выходят из отсека 7 в изолирующую среду 10, уплотнения 8 и крышка 9 отсека 7 герметизируют отсек 7, не позволяя электропроводному газу проникать в изолирующую среду 10. В тот момент, когда контакты 1 и 2 выходят в изолирующую среду 10, например воздух, и останавливаются модуль является отключенным.

Расстояние между контактами 1 и 2 в изолирующей среде 10 выбирают достаточным для обеспечения диэлектрической прочности промежутков между контактами 1 и 2 при отключенном состоянии модуля.

При выходе контактов 1 и 2 из камеры-3 дуга, горящая в полости между контактами 1 и 2, упирается о дугогасящий выступ

11, а затем гасится, поскольку исчезает причина ее возникновения, Включение модуля в работу может производиться также путем открытия вентиля 5 в тот момент, когда контакты 1 и 2 уже находятся в камере 3.

В результате применения предлагаемого модуля при эксплуатации высоковольтных электроэнергетических систем устраняется проблема динамической устойчивости контактной системы; значительно увеличивается отключающая способность модуля за счет исключения повышения скорости восстанавливающего напряжения между контактами; кроме того, обеспечивается диэлектрическая прочность между контактами при отключении и практически неограниченная величина отключаемой мощности.

Формула изобретения

1. Модуль быстродействующего высоковольтного выключателя, содержащий пару контактов, снабженных контактной системой, связанных с приводом и помещенных в герметичную диэлектрическую камеру, заполненную газом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения отключающей способности, газ в камере выбран электропроводным, а контактная система образована объемом электро15 проводного газа, который расположен между несоприкасающимся между собой контактами, при этом контакты выполнены способными одновременно выходить из камеры в изолирующую среду под действием привода.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что камера снабжена трубопроводом, который через вентиль, например электромагнитный, соединен с ресивером электропроводного газа.

3. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что контакты помещены в камеру с одной стороны параллельно друг другу.

4. Модуль по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что внутренняя поверхность камеры снабжена диэлектрическим дугогасящим выступом, который размещен между местами ввода контактов.

5. Модуль по п. 4, отличающийся тем, что каждый контакт введен в камеру через переходной отсек, несообщающийся при отключенном положении модуля с камерой и с изолирующей средой.

6. Модуль по п. 5, отличающийся тем, что в качестве изолирующей среды в нем использован воздух.

7. Модуль по п. 5, отличающийся тем, 4о что в качестве изолирующей среды в нем использован элегаз (SF<).

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3949336, кл. 335-116, 1968.

2. Заявка Японии № 51-7826, кл. 59 Н 13, 1970.

3. Рожкова Л. Д. и Козулина В. С.

Электрооборудование станций и подстанций.

М., «Энергия», 1968, с. 397, рис. 4 — 82.

8177811

Составитель В Попова

Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 992/68 Тираж 784 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по дела1и изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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