Высоковольтный газовый выключатель

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >843009 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.08,79 (21) 2811344/24.-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

Н 01 Н 33/82 (23) Приоритет

Государстеенный комитет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3 е .542(088.8) Дата опубликования описания„30.06.81 (72) Авторы изобретения

Б. Д. Загайкевич и 10. С. Малиновский

ff fs g 1,р „и (71) Заявитель.(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к высоковольтным газовым выключателям.

Известен высоковольтный газовый

5 выключатель, содержаший одну или несколько дугогасительных камер, расположенных на высоком потенциале с установлентыми на них двухпозиционными клапанами управления, каждый из которых подает сжатый газ в полость управления привода соответствующей дугогасительной камеры Pl).

К недостаткам указанного выключателя следует отнести то, что велики динамические нагрузки на уплотнения при операции отключения, когда поршни управления двухпозиционнымн кяапанами управления садятся на свои седла, так как в данном случае в 20. ударе о седла принимает участие,помимо массы указанных поршней, масса всей тяги и поршня, находящегося на потенциале земли. Это является следст2 вием жесткого крепления поршней на тяге, а также то, что сложна регули" ровка выключателя, так как для обеспечения посадки на седла и уттлотнения обоих поршней управления двухпозици» онными клапанами необходимо обеспечить строгое соответствие расстояний между седлами, на которые садятся поршни,.и методу самими поршнями, что может быть достигнуто только очень тщательной и сложной регулировкой при постоянном контроле зазоров между седлами и соответствующими поверхностями поршней, производимом при нагружении тяги растягивающими усилиями, т.е. под давлением rasa близком к номинальному рабочему.

Наиболее близким к предлагаемому является высоковольтный газовый выключатель| содержащий расположенные на высоком потетщиале одну или несколько дугогасительных камер, механизм каждой из которых снабжен приводом, связанным пневматически с двухпози843009 ционным клапаном управления для подачи сжатого газа в полость управления указанного привода, тягу, состоящую из изоляционных участков, а также металлических участков - што5 ков, находящихся на потенциале камер на каждом из которых расположен упомянутый двухпозиционный клапан управления,и поршень, одна сторона которого находится под постоянным дав- 10 лением, а другая выполнена с возможностью при взаимодействии с соответствующим ему седлом отделять полость управления механизма камеры от атмосферы, а на металлическом участке 15 тяги, находящемся на потенциале земли, расположен поршень привода выключателя (2 j, Однако в известном устройстве поршни жестко закреплены на тяге, что 20 обуславливает большие ударные нагрузки на уплотнения при посадке поршней на свои седла, что уменьшает срок службы уплотнений и снижает надежность выключателя, а также усложняет регулировку выключателя.

Цель изобретения — повышение надежности выключателя, а также упрощение его регулировки за счет. ослабления ударных нагрузок на уплотнения поршней управления двухпозиционными клапанами управления механизмов дугогасительных камер при одновременном увеличении быстродействия выключателя. 35

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном газовом выключателе, содержащем расположенные на высоком потенциале одну или несколько дугогасительных камер, механизм каждой из которых снабжен приводом> связанным пневматически с двухпозиционным клапаном управления, подающим сжатый газ в полость управления ука- 45 занного привода, тягу, состоящую из изоляционных участков, а также из металлических участков — штоков, находящихся на потенциале камер, на каждом из которых расположен упомянутый двух", позиционный клапан управления и поршень, одна сторона которого находится под постоянным давлением, а другая выполнена с возможностью при взаимодействии с соответствующим ему седлом отделять полость управления механизма камеры от атмосферы, а на металлическом участке тяги, находящемся на потенциале земли расположен

4 поршень привода выключателя, поршйи управления двухпозиционными клапанами управления установлены на штоках подвижно с возможностью осевого перемещения, причем на указанных штоках со стороны полостей управления приводов механизмов камер выполнены уступы для обеспечения взаимодействия штоков с поршнями до посадки последних на седла, причем ход каждого поршня выбран меньшим, чем ход тяги.

Для дальнейшего повышения надежности работы выключателя конец тяги со стороны, противоположной приводу выключателя, снабжен демпфером, причем указанный демпфер выполнен в виде пневмоцилиндра,поршнем которого является конец тяги, увеличение быстродействия выключателя и дальнейшее повышение его надежности достигается также и тем, что поршень привода выключателя, служащий только для перемещения поршней управления в направлении от своих седел, укреплен на своем штоке с возможно-. стью осевого, перемещения и снабжен возвратной пружиной.

На чертеже схематично представлен высоковольтный газовый выключатель во включенном положении,. общий вид.

Выключатель содержит расположенные на высоком потенциале дугогасительные камеры 1 и 2, постоянно заполненные сжатым воздухом, отделенные одна от другой промежуточным изолятором 3 и установленные на опорном изоляторе 4. В качестве дугогасительного устройства камер в данном случае использовано устройство, в привод механизма 5 которого при отключении подается сжатый воздух, а при включении сбрасывается из него.

На камерах установлены блоки 6 и 7 управления, в корпусах которых находятся двухпозиционные клапаны 8 управления, предназначенные для подачи сжатого воздуха в приводы механизмов

5 дугогасительных устройств и снабженные возвратными пружинами 9, а также поршни 10. На потенциале земли находится поршень 11 привода выключателя, снабженный возвратной пружиной 12, а также клапан 13 включения, электромагнит 14 включения, электромагнит 15 отключения и запирающий механизм, состоящий из защелки 16 и рычага 17. Блоки 6 и 7 управления механически соединены с поршнем 11 при843009

При отключении выключателя электромагнит 15 отключения своим бойком сбивает защелку 16 с рычага 17, тем самым освобождая тягу, которая под действием усилия от давления сжатого воздуха, передаваемого тяге поршнем

10 через уступы 23, перемещается вверх, Во время движения тяги уступы 24 на штоках 20 и 21 упираются в торцы клапанов 8 управления и продолжая дви) гаться, приоткрывают клапаны 8. Поршни 10, дойдя до своих седел, отсекают связь полостей управления а приводов механизмов 5 дугогасительных камер. 1 и 2 с атмосферой. Одновременно сжатый воздух из резервуаров дугогасительных вода выключателя с помощью составной .тяги, причем участки 18 тяги выполнены из изоляционного материала, а участки 19-21 выполнены из металла и служат, соответственно, штоками для. поршня 11 и поршней 10. Поршни 10 установлены на соответствующих им участках 20 и 21 подвижно с возможностью осевого перемещения, причем ход каждого поршня выбран меньшим, чем ход тяги. Участки. 18 тяги помещены в трубы 22, выполненные из изоляционного материала и служащие для постоянной запитки воздухам дугогасительных камер 1 и 2. Конец тяги, находящийся на потенциале земли, по штоку которого до уступа имеет возможность перемещаться поршень 11 привода выключателя, шарнирно соединен с рычагом

17. Участки 20 и 21 выполнены с усту- 20 пами 23, служащими для передачи усилий на тягу от поршней 10, до их посадки на свои седла и уступами 24, препредназначенными для передачи усилий от тяги клапанам 8 управления для

Г их открытия при операции отключения.

Конец тяги со стороны, противоположной приводу выключателя, снабжен демпфером, при этом конец штока 21, являющийся поршнем пневмоцилиндра и ЗО находящийся в блоке 7 управления, помещен в пневмоцилиндр — гильзу 25, один торец которой поджат пружиной

9, а другой опирается на прокладку

26, выполненную из упругого материала. 35

Во включенном положении выключателя тяга испытывает растягивающие усилия от действия давления сжатого воздуха на поршни 10 при фиксации штока 19 рычагом 17. 40

Устройство работает следующим образом. камер начинает заполнять полости а

Клапаны 8 управления продолжают открываться на некотором участке оставшегося хода вместе с тягой, после чего тяга тормозится за счет действия воздушной подушки в пневмоцилиндре, образующейся перед торцом ее штока 21, перемещающегося в гильзе 25. Шток 21 выполняет роль поршня пневматического демпфера,а гильза 25 — его цилиндра.

Окончательная остановка тяги происходит за счет гашения остатка ее кинематической энергии об упругую прокладку 26. Дальше клапаны 8 управления продолжают свое движение, сжимая пружины 9. за счет образовавшейся разности давлений воздуха, так как полости над этими клапанами содержат в момент их открытия воздух с атмосферным давлением. В конечном открытом положении клапаны находятся до тех пор, пока давление по обе их стороны не выровняется, после чего клапаны под действием своих пружин 9 перемещаются вниз до посадки на уступы 24 штоков 20 и 21. За время открытия и стоянки клапанов 8 в открытом положении происходит срабатывание механизмов 5 дугогасительных камер и размыкание контактов выключателя.

При включении выключателя электромагнит 14 включения своим бойком от крывает клапан 13 включения, который подает сжатый воздух в полость над поршнем 11 привода выключателя, поршень, сжимая пружину 12, перемещается вниз, упирается йа уступ на штоке 19 и перемещает тягу. Уступы 24, опускаясь вниз, дают возможность полностью закрыться "клапаном 8. Далее уступы 23 на штоках 20 и 21р продолжая свое перемещение, открывают поршни 10 от своих седел, тем самым восстанавливая связь полостей а с атмосферой, в результате чего происходит срабатывание механизмов 5 дугогасительных камер и смыкание контактов. Одновременно рычаг 17 фиксируется защелкой 16, после чего происходит закрытие клапана 13 за счет снятия команды с электромагнита 14.

Поршень 11 под действием пружины 12 перемещается вверх. На этом операция включения заканчивается.

Выполнение высоковольтного газового выключателя с подвижно установленными поршнями 10 и выполнение на штоках 20 и 21 соответствующих уступов

7 843009 . 8

23 для обеспечения взаимодействия штоков с поршнями до посадки последних на седла тяги обеспечивает возможность уступу 23 каждого штока заходить за полость седла и тем самым при посадке каждого поршня на соответствующее седло между уступом 23 и поршнем образуется гарантированный зазор. Это исключает участие инер ционных масс тяги и поршня привода 10 выключателя в ударе поршней управления о свои седла, что облегчает режим работы уплотнений, тем самым повышается надежность и срок службы уплотнений. Гарантированные зазоры меж- 15 ду уступами на штоках и соответствующими поршнями позволяет также облегчить регулировку выключателя, так как величина меньшего из этих зазоров определяет точность, с которой 20 должно быть выдержано соответствие расстояний между указанными поршнями и соответствующими им седлами.

Выполнение поршня привода выключателя 11 с возможностью осевого перемещения по своему штоку и снабжение его возвратной пружиной позволяет, учитывая, что поршень привода выключателя служит только для перемещения поршней управления в направлении ЗО от своих седел, повысить быстродействие устройства при отключении. Действительно, поршень 11 дривода выключателя при своем перемещении при включении выключателя, упираясь в ус- 35 туп своего штока, -перемещает тягу с укрепленными на ней поршнями. При прохождении всего хода в указанном направлении и фиксации тяги механизмом защелки, после снятия давлений над поршнем привода за счет применения возвратной пружины, поршень возвращается по штоку в исходное положение

/ выходя из соприкосновения с уступом на своем штоке. Таким образом, при отпускании тяги она имеет возможность беспрепятственно перемещаться, не воздействуя на поршень привода выключа- теля, который в противном случае мешал бы ее перемещению как своей инер- 50 ционной массой„ так и воздушной подушкой, создаваемой перед ним во время движения. Кроме того, в данном случае инерционная масса поршня не участвует в ударе тяги при ее торможении.

Формула изобретения

Таким образом, применение предлагаемого выключателя позволяет повысить надежность и срок его службы эа счет ослабления ударных нагрузок на уплотнения поршней управления двухпозиционными клапанами управления механизмов дугогасительных камер, упростить регулировку выключателя при одновременном повышении быстродействия выключателя.

1. Высоковольтный газовый выключатель, содержащий расположенные на высоком потенциале, по крайней мере одну дугогасительную камеру, механизм каждой из которых снабжен приводом, связанным пневматически с двухпозиционным клапаном управления для подачи сжатого газа в полость управления указанного привода, тягу, состоящую из изоляционных участков, а также из металлических участков — штоВ ков,. находящихся на цотенциале камер, на каждом из которых расположен упомянутый двухпозиционный клапан управления и поршень, одна сторона которого находится под постоянным давлением, а другая выполнена с возможностью при взаимодействии с соответствующим ему седлом отделять полость управления механизма камеры от атмосферы, а на металлическом участке

1 тяги — штоке, находящемся на потенциале земли, расположен поршень привода выключателя, о.т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности выключателя, а также упрощения регулировки выключателя, поршни управления двухпозиционными клапанами управления установлены на штоках подвижно с воэможностью осевого перемещения, причем на указанных штоках со стороны полостей управления приводов механизмов камер выполнены уступы. для обеспечения взаимодействия штоков с поршнями до посадки последних на свои седла, причем ход каждого порше выбран меньшим, чем ход тяги.

2. Выключатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью дальнейшего повышения надежности работы выключателя, конец тяги со стороны, противоположной приводу выключателя, снабжен демпфером.

3. Выключатель по и. 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

9 843009 10 упрощения конструкции, демпфер вы- : ностью осевого перемещения по своему полнен в виде пневмоцилиндра, порш- :штоку и снабжен возвратной пружиной. нем которого является конец тяги.

4. Выключатель по пп..l, 2 и 3 Источники информации, отличающийся тем, что, принятые во внимание при экспертизе с целью повышения надежности выклю- 1. Авторское свидетельство СССР чателя, а также повышения его быстро- . У 282474, кл. Н 01 Н 33/82, 1968. действия при отключении, поршень при- .2. Патент Великобритании 9 971294, вода выключателя выполнен с возмож- кл. Н 2 В, 1969(прототип) °