Автогазовое дугогасительное устройство

 

ОПИСАНИЕ щ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 9 752536 (22) Заявлено 18.06.80 (21) 2943033/24-07 (И) М.КЛ.з с присоединением заявки ¹« (23) Приоритет

И 01 И 33/76

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11,82. Бюллетень № 44 (33) УДК 621.316..54(088.8) е

Дата опубликования описания 30. 11. 82 (72) Автор изобретения

A.H ..Зотов

Ульйновский политехнический институт (71) Заявитель (54) АВТОГАЗОВОЕ ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению служащим для зашиты силовых понижающих трансформаторов на напряжении, например, 220 кВ.

IIo основному авт. св. 9 752536 известно автогазовое дугогасительное устройство, состоящее из двух патронов, установленных на опорных иэоля- 1п торах. Патроны выполнены из твердого изоляционного газогенерирующего материала. Внутри расположены гибкие внешние и подпружиненные внутренние электроды. Между собой онй соединены коммутирующим элементом. Патроны включены последовательно друг другу.

Включение осуществлено через наружный коммутирующий элемент, выполненный из гибкого многопроволочного проводника (1)..

К недостаткам этого устройства относятся неприменимость в точках сети с малым током повреждения и малая надежность из-за высокой ложной работы плавких,вставок и большой разно?5 временности их работы.

Первое объясняется тем, что патроны должны срабатывать одновременно друг с другом. Иначе может происходить перекрытие сработавшего первым патрона. Длина патронов выбрана из условий приложения половины фаэного ,напряжения. Поэтому отключение защи-. щаемой сети может гарантироваться только при одновременном срабатывании патронов.

С другой стороны, одновременность срабатывания патронов может гарантироваться только тогда, когда ток по» вреждения в несколько раз превышает нбминальный ток плавкой вставки.Тогда эти плавкие вставки работают практически мгновенно. Но эти же плавкие вставки не должны срабатывать, если короткое замыкание на линиях 10 кВ эа трансформатором даже при трехфазном коротком замыкании. A вот при двухфазном К3 эа трансформатором они должны работать одновременно.Получаются "ножницы", которые делают почти невозможным применение модульных предохранителей. Кроме того,известно, что предохранители при незначительных токах имеют значительный разброс времени срабатывания.

Это дополнительно сужает область их применения.

Второй недостаток известной конструкции является следствием первого недостатка. A именно, пытаясь обес978224 печить одновременность работы патронов, плавкие вставки патронов выбираются заниженного сечения. Такие вставки при нормальной работе сильHG нагреваются током нагрузки и быстро окисляются, теряя подулу. Это при- 5 водит к частой ложной работе предохранителей. Кроме того, повышение тепловыделения в узле плавкой вставки приводит к термическому разрушению газогенерирующего вещества.па- 10 тронов и к отказу предохранителей в момент срабатывания. Также свойственна этим плавким вставкам высокая ложная работа при внешних замыканиях на линиях 10 кВ эа трансформаторами.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что в одном из патройов коммутирующий2О элемент выполнен в виде контакта, а о другой — в виде плавкой вставки, а патроны снабжены дополнительной гибкой связью, например, стальной струной, жестко связанной непосредственно25 с внешним электродом как патрона, имеющего плавкую вставку, так и патрона имеющего контакт. Но в последнем случае связь предварительно пропускается через подпружиненный внутренний элект3(} род, в котором она образует подвижное соединение блочного типа. Во втором случае в патроне с контактом последовательно контакту включается плавкая вставка, имеющая номинальной ток более высокий, чем плавкая вставка другого патрона.

Кроме того, дополнительная гибкая связь может помещаться внутри гибкого цилиндра, изготовленного из плот- 4О ной спирали, прикрепленного к концам наружного коммутирующего элемента.

На фиг. 1 представлено автогазовое, дугогасительное устройство, состоящее из двух последовательно соединенных патронов (модулей); на фиг. 2 - коммутирующий элемент левого патрона,выполненный в виде контактной системы розеточного типа; на фиг. 3 — гибкая жесткая связь (струна), проиущенная через цилиндр, выполненный в виде плотной спирали.

На опорных изоляторах 1 (фиг.1) установлены патроны 2 (даны в разрезе), выполненные из твердого иэоляциойного материала, способного генери55 ровать газ. К патронам присоединены шины 3 защищаемой сети. Закрепление патронов на изоляторах осуществлено с помощью ловителей 4, в которых с помощью уика 5 патроны образуют шты- 60 ковые замки.

Внутри патронов установлены подпружиненные внутренние электроды б и гибкие внешние электроды 7. На элект род 6 воздействует с постоянным уси- 65 лием втягивающая пружина 8, связанная с этим электродом через упорную пробку 9. Связь электродов между собой осуществлена с помощью коммутирующих элементов 10. В левом патроне он выполнен в виде контактной систе-. мы, например, роэеточного типа, или в виде последовательного соединения контакта с плавкой вставкой. В правогл патроне коммутирующий элемент представляет из себя плавкую вставку.

Внешний гибкий электрод снабжен стержнями 11 и 12. Фиксация внешнего электрода осуществлена шпилькой 13, противодействующей втягиванию токове-. дущей части пружиной 8 внутрь него.

С помощью накидных гаек 14 внешние электроды соединены с оконцевателями 15 наружного коммутирующего элемента 16. Оконцеватели 15 снабжены обоймами 17, в которых укреплены концы

I гибкого полого цилиндра 18, через который пропущена жесткая связь 19, Эта связь может выполняться или из ,стальной струны, или из прочного диэлектрического материала. Она может быть и комбинированной из этого материала.

С помощью соединительных узлов 20 связь 19 своими концами 21 жестко присоединяется к внешним гибким электродам 7. В правом патроне конец

21 закреплен, например, на обойме 22, жестко закрепленной в свою очередь на этом электроде. В левом патроне конец 21 жестко соединяется со стержнем 11 внешнего электрода этого патрона, но при этом образует проскальзывающее соединение с электродом 6.

При наличии в левом патроне плавкой вставки, соединяемой последовательно контакту, расположение ее всегда находится выше контакта и размещается на внутреннем подпружиненном электроде б. Проскальзывающее соединение жесткой связи в этом случае выполняется на пальце контакта, но всегда ниже тела плавкой вставки.

При этом плавкая вставка левого патрона выбирается на больший номинальный ток, чем плавкая вставка правого патрона.

Низ патрона оснащен упорными обоймами 23, соединенными с патронами, например, с помощью резьбы. На обоймах установлены кожуха 24, служащие для защиты от прямого попадания влаги.

На фиг. 2 показано закрепление присоединительной части 25 жесткой связи с элементами контакта, выполненногог например, в виде контакта роэеточного типа. Здесь на электроде

6 выполнен палец контакта, имеющий продольный разрез, обеспечивающий прижатие полуцилиндров пальца к стенкам гнезда, установленного на электроде (стержне) 11. Гнездо оснащено

978224 отверстием 26, где закрепляется на гнезде присоединительная часть 25 жесткой связи 19. Палец контакта оснащен распорным винтом или заклепкой

27, через который, как через блок, перекинута часть 25 жесткой связи, На фиг. 2б дан вид сбоку контакта изображенного на фиг. 2а. Здесь видно, как присоединительная часть

25 конца 21 жесткой связи перекинута через распорный винт (заклепку) 27.

На фиг. 3 показано соединение жесткой связи 19 со своими концами

21. Соединение осуществлено с помощью кольца (петли) 28, укрепленного на концах 21, а также крючка 29, 15 установленного на связи 19. Последняя пропущена через полый цилиндр 18, состоящий из витков 30. Витки обра:зованы из проволоки, плотно навитой в виде спирали. 20

Конец полого цилиндра закреплен с обеспечением упора в полуглухом отверстии обоймы 17. Обойма снабжена продольным пазом 31 (расположен слева), через который центрируется 25 .связь 19, оснащенная крючком 29.Сверху полуглухого отверстия выполнено отверстие 32 меньшего диаметра. Оно обеспечивает совмещение осевых линий связи 19 и цилиндра 18. 30

Устройство работает следующим образом. !

a) Случай когда отсутствует плавкая вставка в левом патроне.

Этот вариант целесообразно исполь- 35 эовать в случае, когда токи повреждения имеют незначительную величину.Тогда незначительная разновременность работы патронов не вызовет отказа в работе всего предохранителя в целом. 4

Формула изобретения

1. Автогазовое дугогасительное устройство по авт.св. 9 752536, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения, внутренний коммутирующий элемент одного патрона выполнен в виде плавкой вставки, другого — в виде контакта, а патроны снабжены дополнительной гибкой связью, например, в виде стальной

Итак, при возникновении поврежде-, ния происходит перегорание вставки в правом патроне. На ее месте загорается электрическая дуга. Под воздействи 4 ем высокой температуры дуги из стенок

:патрона начинает выделяться гаэ. Он образует дутье в обе стороны патрона, Под воздействием этого дутья электро-, ды б и 7 начинают быстро удаляться друг от друга. При этом электроду 6 помогает еще и втягивающая пружина 8., Электрод 7, сминаясь под воздействи- . ем давления газов,: перемещает обойму 22 вниз, перепуская вперед стержня

12 конец 21 жесткой снязи 19. Это позволяет в левом патроне осуществить разыскание контакта элемента 10.Размыкание производится пружиной 8. Она извлекает пале., контакта (фиг.2а,б), втягивая в .атрон освободившийся 60 электрод б. При этом гнездо контакта остается на неподвижном электроде 7, удерживаемом в этом положении шпилькой 13. Крепежная часть 25 перепускается, как через блок, через винт 65 (заклепку) 27, способствуя размыканию контакта. В момент схождения гнезда с пальца контакта весь ток повреждения устремляется в присоединительную часть 25 и пережигает ее ,тем самым освобожцая электрод 7.

После этого в левом патроне начинается гашение электрической дуги, включенной последовательно с дугой правого патрона. Совместно патроны отключают защищаемую электрическую цепь. Гашение дуги происходит ,при этом одновременно в обоих патронах. б) Случай, когда и в левом патроне установлена плавкая вставка.

Это выполняется при токах большой величины, обеспечивает одновремен.ность срабатывания обоих патронов,что является непременным условием при отключении больших токов. Но в левом патроне устанавливается плавкая вставка на больший номинальной ток, чем вставка, используемая в правом патроне. Такой выбор вставок практически не влияет на одновременность работы патронов при больших токах, а при токах нагрузки обеспечивает снижение ,нагрева контактной системы, предотвращает ложную работу левого патрона и т.п.

Плавкая вставка в левом патроне. включается выше пальца контакта. Итак, при возникновении токов повреждения большой величины в патронах сгорают плавкие вставки до наступления момента размыкания контактной системы. В разрывах патронов возникает электрическая дуга, которая обеспечивает генерирование газов, разведение элект,родов 6 и .7 и сброс на землю наружного электрода 16 вместе с внешними электродами 7 патронов. При. этом в цепи патронов по воздуху образуется видимый разрыв.

При отключении малых токов разваыкание цепи левого патрона происходит тем же образом, что и в случае работы по пункту а.. Здесь не успевает осуществиться в левом патроне сгорание плавкой вставки до наступления разьыкания контактной системы.

978224

/У

З2

17

2б струны, которая жестко связана с электродом патрона с плавкой вставкой и с внутренним электродом патрона с контактом с помощью подвижного соединения, например, блочного типа.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения быстродействия при больщих токах повреждения, последовательно контакту включена плавкая вставка с номинальным током, превышакщим номинальный ток плавкой вставки первого патрона;.

1

3. Устройство по п.1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что дополнительная гибкая, связь размещена внутри плотно намотанной сипрали, кото, рая прикреплена к концам наружного . коммутирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэЬ

10 1. Авторское свидетельство СССР

Р 752536, по.заявке Р 2566211/07, кл. Н 01 Н 33/76, 1978.

/Ь:

ВНИИПИ Заказ 9229/68

Тираж 761 Подписное

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