Дугогасительная камера жидкостного выключателя

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТЬРСКЬИУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (>866603 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 310180 (21) 2876093/24-07 с присоединением заявки 14о (23) Приоритет

Опубликовано 2309.81; Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 210981 (51)М. Кл з

Н 01 Н 33/75

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 316. "4 (088. 8) тюзовский, ) ц (72) Авторы изобретения

И.Ç.Аронов, В.A.Êîíâèñåð, В.Л.Котова

З.С.Овчинникова и В.Е.Олене (71) Заявитель (54) ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструктивного исполнения дугогасительной камеры жидкостных, преимущественно маломасляных выключателей.

Известны дугогасительные камеры жидкостных выключателей, имеющие от- верстие для прохождения подвижного контакта, поперечные дутьевые кана- лы, связанные с подкамерным простран. ством (зоной высокого давления), и выхлопные каналы, сообщающиеся с расширительной полостью (зоной низкого давления) (1).

Эти камеры выполнены в виде набора различных плоских изоляционных деталей, зафиксированных и установленных в изоляционном цилиндре. При этом выхлопные каналы образованы. соответствующими отверстиями в указанных деталях и размещены, таким образом, внутри камеры.

Недостатком этих дугогасительных камер являются высокая трудоемкость изготовления, обусловленная большим количеством различных по конфигурации деталей, а также значительный габарит по диаметру, являющийся следствием размещения выхлопных каналов внутри камеры.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является дугогасительная камера, которая представпяет собой установленный в изоляционном цилиндре монолитный вкладыш иэ дугостойкого изоляционного материала с отверстием для подвижного контакта, тремя внешними продольными выемками, две из которых служат выхлопными каналами, и поперечными дутьевыми каналами, соединяющими выемки с отверстием для кон15 такта.

Изоляционный цилиндр, охватывая вкладыш, ограничивает совместно с выемками вкладыша эоны высокого и низкого давления в камере. Нри этом

20 упрощается конструкция камеры эа счет уменьшения количества деталей (один монолитный вкладыш вместо множества различных плоских деталей), и уменьшается диаметр камеры за счет замены закрытых отверстий для выхлопных каналов открытыми выемками, не требующими места для стенки снаружи (2 .

Однако при этом возникает серьеэ30 ная проблема надежной герметизации

8ббб03 между зонами нысокого и низкого давления в камере. В указанной камере эта проблема решается выполнением на внутренней стенке цилиндра продольных уступов, к которым вкладыш прижимается при возникновении перепада давления в соседних выемках в момент отключения тока.

Такое решение имеет ряд недостатков:

a) сложность изготовления изоляционного цилиндра с уступами на внутренней поверхности, так как такой цилиндр не может быть выполнен как обычно, простой намоткой материала на гладкую цилиндрическую оправку, а требует сложного прессового оборудования, б)) возможность горизонтального смещения вкладыша в направлении уступов под дейстнием высокого давления на величину зазора между вкладышем и цилиндром, что при значительных зазорах, обусловленных невозможностью точной механообработки внутренней поверхности сложной формы, может привести к затиранию подвижного контакта в камере при отключении, в} ограниченность области применения технического решения, которое можно испольэовать только в камере одностороннего поперечного дутья, а в камерах с симметричным двухсторонним встречно-поперечным дутьем, которые находят все более широкое применение в мощных маломасляных выключателях, указанное решение не обеспечивает герметизации зон разного давления в камере.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение технологичности дугогасительной камеры.

Эта цель достигается тем, что в дугогасительной камере жидкостного выключателя, содержащей изоляционный дугостойкий вкладыш с отверстием для подвижного контакта, внешними продольными выемками и поперечными каналами, связывающими выемки с отверс. тием для контакта, и изоляционный цилиндр, охватывающий вкладыш и ограничивающий совместно с выемками вкладыша эоны высокого и низкого давления, на вкладыше вблизи цилиндра выполнены продольные пазы, открытые в сторону эоны высокого давления.

Вкладыш может быть выполнен с максимальным охватывающим размером, превышающим внутренний диаметр цилиндра не более, чем на удвоенную ширину паза.

В камерах встречно-поперечного дутья на наружной поверхности вкладыша выполняются четыре симметричные продольные выемки, две из которых, расположенные диаметрально-противоположно образуют зону высокого дав5

Ф

á5 ления, в то время как две другие образуют зону низкого давления.

Для обеспечения высокой технологичности вкладыш может быть выполнен составным по высоте.

Выполнение на вкладыше вблизи цилиндра продольных пазов, открытых в сторону зоны высокого давления, т.е. в стенках выемок, ограничивающих эту зону, позволяет осуществить надежную самогерметиэацию выемок, расположенных н зонах давления, за счет эластичности и атериала камеры, когда нарастающее давление, проникая в паз, отжимает вкладыш к стенке цилиндра, предотвращая тем самым возможность паразитного дутья из зоны н зону через зазор между вкладышем и цилиндром помимо дутьевых каналов камеры. При этом внутренняя поверхность изоляционного цилиндра камеры имеет правильную (беэ уступов) цилиндрическую форму, что упрощает конструкцию и позволяет применять обычные намоточные цилиндры беэ применения прессового оборудования, которое требуется для сложного формообразования внутренней поверхности.

Выполнение вкладыша с максимальным охватываемым размером, превышающим внутренний диаметр цилиндра не более, чем на двойную ширину паза, позволяет устанавливать вкладыш в цилиндре с предварительным натягом, тем самым достигается плотное сопряжение вкладыша с цилиндром в процессе сборки, улучшаемся герметизация, обеспечивается стабильное центрирование вкладыша, что исключает горизонтальное смещение вкладыша под действием высокого давления и нозможность затирания подвижного кон такта в камере при отключении, повышая тем самым надежность работы устройства в целом.

Выполнение на наружной поверхности вкладыша четырех симметричных выемок, формирующих встречно-поперечное дутье, повышает технологичность так как позволяет применять унифицированный инструмент для образования ныемок, а выполнение вкладыша составным по высоте также понйшает технологичность, так как при значительной высоте вкладыша в камерах на высокое напряжение (35 кВ и выше) позволяет использовать заготовки из менее дефицитных коротких стержней и не требует мощного оборудования для изготовления прессованием.

На фиг. 1 изображена предлагаемая дугогасительная камера, установленная в маломасляном выключателе высокого напряжения, разрез Б-Б на фиг. 2, на фиг. 2 - поперечное сечение A-A на фиг. 1.

Камера состоит из изоляционного цилиндра 1, вкладышей 2 и крышки 3, закрывающей цилиндр снизу. Вкладыши

866603 выполнены из дугостойкого изоляционного материала, например фторопласта, и имеют в сечении цент, альное отверстие 4 для .прохождения подвижного контакта, четыре симметричные продольные выемки 5 и 6 и соответствующие им выстугы 7, а акже поперечные каналы 8, соединяющие выемки с центральным отверстием. В стенках выемок

5, вблизи цилиндр имеются продольные пазы 9. На наружной поверхности вкладыша на стороне пазов имеются буртики 10, причем максимальный охватываеьый размер вкладыша по этим буртикам несколько больше внутреннего диаметра изоляционного .цилиндра, но не более, чем на удвоенную ширину паза.

Таким образом, при установке вкладыша концы выступов 7 входят в дилиндр с натягом, который определя тся разницей между наружным диамет- 26 ром вкладыша и внутренним диаметром цилиндра. В верхней части цилиндра 1 имеется проточка, в которую плотно входит корпус неподвижного контакта

11. Две диаметрально противоположные выемки 5 сообщаются с дуговым промежутком 12 и вместе с охватывающей их внутренней поверхностью цилиндра 1 ограничивают зону высокого давления в камере, а две другие диаметрально противоположные выемки 6, вместе с охватывающей поверхностью цилиндра образуют выхлопные каналы (зону низкого давления в камере) и через окна

13 сообщаются с расширительным объемом 14 в выключателе, который находится внутри изоляционного корпуса в виде фарфорового изолятора 15, закрытого колпаком 16 и заполненного дугогасящей жидкостью.

Дугогасительная камера работает 40 следующим образом.

При отключении высокое давление, возникающее в дуговом промежутке 12, распространяется на жидкость, заполняющую связанные с ним выемки 5. 45

По мере открытия поперечных каналов

8 при движении подвижного контакта вниз ((не показан жидкость вместе с газами, получившимися от ее разложения под действием высокой температуры электрической дуги, устремляется по ним в центральное отверстие 4 и, обдувая и деиониэируя дугу, устремляется в выемки 6, служащие выхлопными каналами, и далее через окна 13 в,цилиндре 1 в полость изолятора 15, откуда газы всплывают в расширительный объем над уровнем жидкости, охлаждаются и выходят наружу. При этом высокое давление в выемках 5

Ъ проникает в пазы 9, выполненные в стенках этих выемок вблизи цилиндра

1, и прижимает концы выступов.7 к цилиндру, благодаря чему обеспечивается надежная герметизация между выемками 5 и 6 и исключается воэможность перетока жидкости и газа иэ зоны высокого давления в зону низкого давления помимо дугового промежутка, ч M обеспечивается высокая эффективность гашения дуги.

Изобретение позволяет создать для силового выключателя надежную дугогасительную камеру малого диаметра с высокоэффективным встречно-поперечнык дутьем, простой конструкции и высокой технологичности.

Формула изобретения

1. Дугогасительная камера жидкостного выключателя, содержащая изоляционный дугостойкий вкладыш с отверстием для подвижного контакта, внешними продольными выемками и поперечными каналами, соединяющими выемки с отверстием для контакта, и изоляционный цилиндр, охватывакщнй вкладыш и ограничивающий совместно с выемками вкладыаа эоны высокого и низкого давления, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, на вкладыше вблизи цилиндра выполнены продольные пазы, открытые в сторону зоны высокого давления.

2. Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, вкладьиа выполнен размером, превышающим внутренний диаметр цилиндра не более, «ем на удвоенную ширину паза.

3. Камера по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения технологичности, при встречнопоперечном дутье выемки выполнены симметрично, причем две диаметрально-противоположные выемки ограничивают зону высокого давления, а две другие — зону низкого давления.

4. Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения технологичности, вкладыш выполнен составным по высоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Афанасьев В.В. Конструкции выключающих аппаратов высокого напряжения. "Энергия", 1969, с. 329, рис.. -8.

2. Выложенная заявка ФРГ 92154194, Кл. 21 С 36/01, 30 10.71.