Дугогасительное устройство газового выключателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<о955263 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено Зц12,80 (21) 3228111/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3008.82. Бюллетень ¹ 32

Р М g> з

Н 01 Н 33/64

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

153) УДК 621.318..54(088.8) Дата опубликования описания 300882

Е.Ю.Катаев, Г.П.Мальчуков,Г.С.Пузырийский„,и Ю.T.Ь ивинков

Д. ф

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ГАЗОВОГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

30

Изобретение относится к газовым выключателям, в частности к воздушным и элегазовым с двумя ступенями давления.

Известны дугогасительные устройства воздушных выключателей, у которых крайний полый контакт (противоконтакт), имеющий иной потенциал, чем сопряженный с ним подвижный контакт, потенциал которого равен потенциалу узла, на котором расположено дугогасительное устройство, может двигаться и при отключении ограничено перемещается вслед за подвижным контактом Г1) . 15

Недостатком этого устройства является то, что указанный противоконтакт не совершает возвратного движения после гашения дуги и не увеличивает тем самым межконтактный промежу- 20 ток до оптимального по изоляционному расстоянию. Эту функцию должен выполнять подвижный контакт, что усложняет конструкцию.

Известно устройство, содержащее подвижный контакт с поршнем, подпоршневая полость которого соединена каналом с оперативным клапаном, ограниченно подвижный контакт с поршнем и уплотняющим элементом. Это устройст,во ограничено подвижным (следящим) противоконтактом, в котором Восле гашения дуги противоконтакт совершает возвратное движение, увеличивая при этом межкЪнтактный промежуток с величины, оптимальной для гашения дуги, до оптимального изоляционного расстояния (2) .

Устройство сложно, поскольку его

\ противоконтакт состоит из трехкоаксиальных подвижных элементов с четырьмя скользящими кольцевыми уплотнениямисобственно следящего противоконтакта, .выхлопного клапана и вспомогательного клапана :двустороннего. действия. Ход подвижного контакта больше межконтактного расстояния в отключенном положении на величину, необходимую для перевода вспомогательного клапана при включении в положение, при котором указанные элементы подготовлены для работы при последующем отключении: движение вслед за подвижным контактом собственно противоконтакта и выхлопного клапана, который при этом открывается и двигается, пока перемещаемый им вспомогательный клапан не дойдет до противоположного крайнего положения; дальнейшее самостоятельное перемещение вслед за подвижным контактом

955263 собственно противоконтакта, пока он не дойдет до упора на ранее остановившемся выхлопном клапане; закрытие выхлопного клапана под действием давления сжатого воздуха на его поршень, попавшего сюда через перемещенный пе- 5 ред этим вспомогательный клапан, и отвод (возвратное движение) при этом собственно противоконтакта. Увеличение хода подвижного контакта обуславливает увеличение его скорости, а ,значит и ударных нагрузок, что в свою очередь приводит к потребности в специальных конструктивных мерах для демпфирования этих нагрузок, а значит, и к усложнению конструкции. 15

Кроме того, через полость (сопло) собственно противоконтакта нет дутья при включении.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение включающей способности путем организации дутья при ®О включении, экономичности и надежности.

ПоставЛенная цель достигается тем, что в дугогасительном. устройстве газового, например воздушного, выключателя, содержащего подвижный контакт с поршнем, полость которого соединена каналом с оперативным клапаном, ограниченно подвижный полый противоконтакт с поршнем и уплотняющим элементом, указанный противоконтакт выпол- 30 нен в виде механически единого узла с поршнем и уплотняющим элементом в хвостовой части, закрывающим выход в атмосферу из полости противоконтакта, причем полость с одной стороны порш-- 35 ня постоянно заполнена сжатым возду. хом, а полость с другой его стороны соединена каналом с укаэанным опе1ративным клапаном,-при этом каналы, соединяющие с оперативным клапаном, 4п снабжены устройствами для изменения, их аэродинамического сопротивления. На чертеже изображено предлагаемое дугогасительное устройство во включенном положении.

Подвижный полый контакт 1 упира- . ется в полый противоконтакт 2 и при« жимает его хвостовую часть 3 к уплотнению 4. Полость A поршня 5 противоконтакта 2 заполнена постоянно сжатым воздухом, который стермится переместить противоконтакт 2 навстречу подвижному контакту 1. В указанном положении сжатый воздух из дугогасительного устройства не вытекает наружу через подвижный контакт 1 и противоконтакт 2, так как выход из первого закрыт выхлопным клапаном б лю= бой конструкции, а из второго — его хвостовой частью 3, прижатой к уплотнению 4. Полость Б каналом 7 соедине- 6О на с оперативным клапаном 8 любой конструкции, управляющим работой подвижного контакта 1. С этим же местом оперативного клапана 8 связана кана лом 9 полость В поршня 10 подвижного 65 контакта 1. В показанном положении оперативный клапан 8 соединяет полости Б и В с атмосферой.

При отключении оперативный клапан

8 переводится в положение, при котором он отделяет полости Б и В от атмосферы и подает в них сжатый Во3дух. В полость В сжатый воздух посту« пает раньше, чем в полость Б, так как аэродинамические сопротивления каналов 9 и 7 разные,т.е. сопротивление канала 9 в направлении от опера-. тивного клапана 8 к полости В меньше, чем канала 7 в направлении от оперативного клапана 8 к полости Б на величину, обеспечиваЮщую желаемую длительность нахождения контактов в поло женин, когда промежуток между ними имеет оптимальное дугогасительное значение L-1. Иначе говоря, время с есть время, через которое после воз.никновения между контактами оптимального дугогасительного промежутка L-Tначинается возвратное движение противоконтакта. Значение t обусловлено статистическим характером момента раэразмыкания контактов относительно перехода отключаемого тока через нуль, а также статистическим разбросом начала возвратного движения противоконтакта и экономической целесо-. ,образностью быстрого прекращения противоконтактом истечения сжатого воздуха через его полость после гашения дуги. Исходя из этих соображений предпочтительным представляется t +

+1/2f < t <1/f, где t Ä+- граничное время горения дуги, йри котором про" исходит отключение в первый же переход тока через нуль после размыкания контактом; f — промышленная частота отключаемой сети.

Разная величина аэродинамических сопротивлений достигается, например, разной длиной каналов, разными сечениями, конфигурацией, дросселирующими устройствами, поворотными каналами и другими известными средствами.

Подвижный контакт 1 давлением в полости В на.его поршень 10 перемещается на расстояние L, и вслед за ним под действием давления в полости

A на поршень 5 движется противоконтакт 2 пока, пройдя:расстояние 1, не упрется в ограничитель 11. При этом хвостовая часть 3 противоконтакта 2 отходит от уплотнения 4 и открывает выход из полости противоконтакта

2 в атмосферу. Так как L>l, подвижный контакт 1 и противоконтакт 2 размыкаются и возникшая между ними. дуга гасится потоком воздуха, вытекающим через их полости в атмосферу. Через определенное время, достаточное для гашения дуги, сжатый воздух заполняет полость,Б и .противоконтакт 2 под действием возникшей силы возврашает955263 ся в исходное положение до упора хвостовбй части 3 в уплотнение 4. Нстечение воздуха через полость противоконтакта 2 в атмосферу прекращается, а расстояние между ним и подвижным контактом 1 увеличивается с до E. Начало и прекращение дутья через полость подвижного контакта 1 осуществляется укаэанным выхлопным клапаном б. На этом заканчивается процесс отключения. L равно оптимальному изоляционному расстоянию между подвижным контактом и противоконтактом, а L-1 — оптимальному дугогасительному расстоянию между ними.

При включении оперативный клапан

8 возвращается в исходное положение, в котором полости Б и В и их каналы

7 и 9 отделены от сжатого .воздуха и соединены с атмосферой. В результате этого начинается опоражнивание полостей Б и В. Скорость опоражнивания.их и наступление момента трогания контактов на включение зависит при прочих равных условиях от аэродинамических сопротивлений каналов 7 и

9. Если исходить из более простого. случая, когда аэродинамические сопротивления каждого канала в обоих направлениях одинаковы, то в силу ранее указанного их неравенства давление трогания и момент трогания подвижного контакта на включение наступают раньше, чем противоконтакта 2.

В этом случае (в пределе) противоконтакт 2 останется неподвижным, а подвижный контакт 1 перемещается (на расстояние L), пока не упрется в него.

Повышение включающей способности возможно благодаря тому, что каналы

7 и 9 снабжены устройствами, позволяющими изменять их аэродинамические сопротивления. Таким образом, организуется дутье при включении. Для этого сопротивление канала 7, когда воздух в нем течет от полости Б к оперативному клапану 8, должно быть меньше, чем канала 9, когда воздух в нем течет также к оперативному .клапану 9. Тогда полость Б опоражнивается быстрее, чем полость В, и противоконтакт 2 начинает перемещаться на включение раньше, чем подвижный контакт 1. При этом через образовавший ся зазор между хвостовой частью 3 и уплотнением 4 начинается истечение сжатого воздуха иэ полости противоконтакта 2, т.е. организуется дутье при включении. После, смыкания подвнжного контакта 1 с противоконтактом 2 ани оба под действием превос ходящей силы, перемещающей первый, движутся до упора хвостовой части

3 в уплотнение 4, т.е. пока не за,кроется выхлоп иэ полости противоконтакта 2 в атомсферу. На этом заканчивается процесс включения.

На чертеже в качестве примера приведено устройство с торцовым контактированием. Однако все сказанное справедливо и для случая, когда подвижный контакт во включенном положении входит в неподвижный розеточный контакт. В этом случае изменяются

$0 лишь значения L m L-E, поскольку здесь L возрастает на величину захода подвижного контакта в розеточный.

Предлагаемое дугогасительное устройство по сравнению с прототипом более просто, значит, экономичнее и надежнее, а также обладает более высокой включающей способностью благо15

20 даря наличию дутья при включении.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии .9 1023151, кл. Н 2 В, 1969.

2. Патент Швейцарии Р 403011, кл. 21 С 35/10, 1968.

Дугогасительное устройство газового, например воздушного выключате30 ля, содержащее подвижный контакт с поршнем, подпоршневая полость которого. соединена каналом с оперативным клапаном, ограниченно подвижный полый противоконтакт с поршнем и уп35 лотняющим элементом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения включающей способности, экономичности и надежности, указанный противоконтакт

40 выполнен в виде механически единого

:узла с поршнем и уплотняющим элементом в хвостовой части, закрывающим выход в атмосферу иэ полости противоконтакта, причем полость с одной стороны поршня постоянно заполнена

45 сжатым воздухом, а-полость с другой его стороны соединена каналом с ука. занным оперативным клапаном, причем.

-каналы, соединяющие с оперативным клапаном, снабжены устройствами для

50 выбора их аэродинамического сопро- тивления.

955263

Составитель В.Попова

Редактор И.Михеева Техред М.Коштура

Корректор Н.Король

Эакаэ 6453/64 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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