Вакуумный выключатель

 

Союз Советсник

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1601.80 (21) 2869848/24-07 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень М 35

Дата опубликования описанию 230981

«»866600 (51)М. Кл.

H 01 Н 33/66

Госуялрстаенный комитет

СССР по лелям изобретений н открытий (53) УДК 621.316. 4 (088.8) Ю.П.Полетавкин, A.È.Óòêèí, B.A.BÉçäâèæåèñéßé--,:

u С.П.Чистяков

1 (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (5 4 ) ВАКУУМНЫЙ BbIKJIIO×ËTEËÜ

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, касается конструктивного выполнения вакуумного выключателя, и может быть использовано как для выключателей внутренней, так и наружной установки.

Известны вакуумные выключатели, содержащие вакуумные дугогасительные камеры с изоляционной оболочкой, заполненной газом под избыточным давлением, содержащие привод для управления выключателем, расположенный снаружи оболочки, механизм, размещенный внутри оболочки и соединительный элемент для передачи движения 15

or привода к механизму. В связи с тем, что соединительный элемент проходит из эоны атмосферного давления воздуха в зону избыточного давления газа и совершает при этом перемещение 2О относительно стенок корпуса механизма, для обеспечения надежной работы выключателя требуется установка уплотняющих устройств, предотвращающих выход газа из оболочки в атмосферу. При решении проблемы уплотнения газа в вакуумном выключателе необходимо учитывать требования обеспечения высокого механического реr-.óðñà - до 50 тыс. операций и более, 30 большого cpDK8, службы в эксплуатации, а также воздействие окружающей среды с диапазоном температур от

+90 С до -40 С (1).

Однако комплекс этих требований с учетом того,.что резиновые или иные материалы, применяемые для уплотняющих устройств, в процессе длительной эксплуатации, в особенности при низких температурах, теряют свою эластичность и упругость, приводит к необходимости выполнения сложной конструкции узлов уплотнения. В связи с тем, что соединительный элемент совершает перемещение относительно стенок корпуса механизма, указанные узлы уплотнения не обеспечивают требуемой надежности работы выключателя в течение всего срока службы, и, как следствие, возникает необходимость проведения периодических ревизий выключателя.

Необходимость ревизий обуславливается также и тем, что в процессе длительной эксплуатации происходит высыхание и изменение свойств смазки в узлах вращения и в особенности в листах уплотнения.

Цель изобретения — повышение надежности работы выключателя путем

866600 улучшения герметизации в особенности при диапазоне рабочих температур окружающего воздуха до -60 С, упрощение конструкции .. узла уплотнений и увеличение срока службы между ревизиями.

Поставленная цель достигается за счет того, что корпус механизма выключателя заполняется жидкостью, вязкость которой стабильна в пределах рабочих температур окружающего воздуха, причем уровень жидкости выше сквозных отверстии в корпусе, через которые проходит соедительный элемент, передающий движение от привода к механизму.

Указанный соединительный элемент выполнен в виде вала, а в качестве заполняющей жидкости может быть применена жидкая смазка.

В зоне жидкости размещен гидравлический демпфер для поглощения из- 20 бытка кинетической энергии в конце процесса включения или отключения, причем полость демпфера сообщается с указанной жидкостью.

Заполнение корпуса механизма жид- д костью выше уровня отверстий обеспечивает в зоне размещения уплотняющих устройств жидкую среду, которая исключает воэможность утечки сжатого газа из оболочки, обеспечивая надежную его герметизацию. При таком выполнении вакуумного выключателя проблема обеспечения надежного уплотнения газа заменяется проблемой уплотнения жидкости. Эта задача решается применением широко распространенных простых по конструкции уплотняющих устройств для жидкости в виде манжет, колец, прокладок, шайб и др., которые обеспечивают надежное уплотнение жидкости в месте выхода соеди- 40 нительного элемента в зону а мосферы.

Кроме того, в случае повреждения уплотняющих устройств легко может быть обнаружено место, где произошло нарушение уплотнения. Обнаружение 45 места утечки газа в известных кон.струкциях выключателей, при эксплуатации определить очень трудно.

Для того, чтобы обеспечить посто- щ янство скоростных характеристик при различных температурах окружающего воздуха в процессе включения и отключения, выбрана такая жидкость, что во всем диапазоне темпеРатуР окружаю- 55 щего воздуха сохраняется стабильность ее вязкости. Несмотря на то, что при низких температурах происходит значительное изменение свойств уплотняющих материалов (резины и др.). что в известных выключателях приво- 60 дит к утечке газа, в предлагаемом выключателе обеспечивается требуемая надежность уплотнения благодаря тому, что указанные узлы помещены в жидкую среду. Это позволяет расши- 65 рйть нижний предел рабочей температуры окружающего воздуха до -60 С.

При выполнении соединительного элемента в виде вала достигается упрощение узла уплотнения, так как при этом могут быть применены известные уплотнения для поворотных элементов, в то время как уплотнение поступательно движущихся соединительных элементов очень сложно вследствие их перекоса при движении.

Целесообразно в качестве запол няющей жидкости применять жидкую смазку. Тогда все узлы вращения механизма автоматически будут смазываться в процессе работы, обеспечивая увеличение срока службы выключателя. Это позволит отказаться от необходимости дополнительной смазки в течение всего срока службы выключателя и повысить механический рескрс механизма до 50 тыс. операций и более.

При размещении в укаэанной жидкости гидравлических демпферов обеспечивается их надежная работа в течение всего периода эксплуатации, так как после каждого срабатывания демпфера вновь происходит заполнение его полости жидкостью из корпуса механизма, что позволит значительно увеличить срок службы выключателя между ревизиями либо отказаться от ревизии механизма в эксплуатации, так как не требуется проводить доливку жидкость в демпферы.

В выключателях на высокие напряжения целесообразно применять жидкость с высокой диэлектрической прочностью. В этом случае значительно возрастает электрическая прочность по поверхности изоляционной тяги, соединяющей механизм выключателя с вакуумной дугогасительной камерой (ВДК), так как часть тяги помещена в укаэанную жидкость. При этом достигается также уменьшение габаритов по высоте выключателя.

На чертеже показан полюс вакуумноro выключателя, разрез.

Внутри изоляционной оболочки 1 размещены вакуумные дугогасительные камеры 2. Внутренняя полость 3 оболочки заполнена газом под избыточным давлением, например воздухом под избыточным давлением 0,1 МПа, Снаружи оболочки находится привод 4, а в корпусе 5, сообщающемся с полостью

3 — механизм 6 для управления камерами посредством изоляционной тяги 7.

Через сквозные отверстия 8 в стенке корпуса механизма проходит соединительный элемент-вал 9, соединенный с приводом 4, для передачи движения к механизму б. Корпус 5 механизма заполнен жидкостью, например маслом приборным МВП. В корпусе предусмотрено отверстие 10, в котором установлено устройство для контроля

866600 давления газа. уровень жидкости 11 выше сквозных отверстий 8 и 10, в которых установлены уплотняющие устройства манжеты 12. В корпусе механизма размещен гидравлический .демпфер 13 для поглощения избыточной ки нетической энергии механизма.

Верхняя часть изоляционной тяги 7 находится в зоне сжатого газа, а нижняя может находиться в зоне жидкости °

1О

При включении и отключении выключателя движение от привода 14 к меха. низму передается посредством вала 9, совершающего поворотное движение.

Герметизация залитой в корпус механизма жидкости осуществляется посредством уплотняющих манжет 12, установленных в местах, где вал пооходит через стенки корпуса. При этом жидкость одновременно выполняет роль смазки узлов вращения звеньев 20 механизма, которые помещены ниже уровня жидкости. Изыбток кинематической энергии в конце процесса включения или отключения поглощается гидравлическим демпфером. Надежная 5 работа демпфера в течение всего срока эксплуатации достигается тем, что внутренний объем его сообщается с жидкостью в корпусе, обеспечивая заполнение полости демпфера. 30

Использование изобретения позволит значительно улучшить герметичность, а следовательно, повысить надежность работы вакуумных выключателей в эксплуатации, РасшиРить диапазон пРименения вакуумных выключателей при температуре окружающего воздуха до

-60 С, т.е. применять их для районов с холодным климатом, а также значительно увеличить ресурс работы меха" низма до 50-100 тыс. операций и срок 40 службы между ревизиями до 15-25 лет.

При этом достигается также упрощение конструкции и снижение затрат в эксплуатации, поскольку срок службы между ревизиями возрастет по сравне- ф5 нию с известными выключателями, заполненными газом под давлением в

2,5 раза. формула изобретения

1. Вакуумный выключатель, содер- 50 жащий вакуумные дугогасительные камеры, размещенные в изоляционной

1 оболочке, з аполнеиной газом под избыточным давлением> привод выключателя, расположенный снаружи оболочки, механизм управления камерами

Размещенный в корпусе, сообщающемся с оболочкой, и соединительный элемент, проходящий через отверстие в корпусе для передачи движения от привода к механизму, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения герметизации, корпус механизма управления камерами заполнен жидкостью, вязкость которой стабильна в пределах рабочих температур окружающего воздуха, причем уровень жидкости выше отверстий в корпусе, через которые проходит соединительный элемент.

2. Выключатель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения срока службы между ревизиями, в качестве заполняющей жидкости применена жидкая смазка.

3. Выключатель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции соединительный элемент выполнен с воэможностью вращательного движения, например в виде вала.

4. Выключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения механического ресурса, в корпусе механизма управления камерами введен гидравлический демпфер для поглощения избыточной кинетической энергии механизма, размещенный ниже уровня жидкости, причем внутренний обьем демпфера сорбщается с указанной жидкостью.

5. Выключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов в качестве заполняющей жидкЬсти применена жидкость с электрической прочностью не ниже, чем у заполняющего оболочку газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1095741, кл. Н 2 В, 1965.

8б6600

Составитель В.Попова

Техред Т,Маточка Корректор A.Ферены

Редактор Л.Шандор

Заказ 8085/73 Тираж 787 Подписное

ВНИИ((И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал I((ill "Патент", г. Ужгород, ул. Проентнан, 4