Высоковольтный плавкий стреляющий предохранитель

 

Союз Советск ив

Социалистичесиин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

Н 01 Н 33/76 (22)Заявлено 31.03.81 (21) 3268075/24-07 с присоединением заявки М

9кударатмнны6 квинтет

СССР аа делам нзааретеннй и открытий (23) П риоритет (5З) УДК621.316, . 24 (088, 8 }

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень М46

Дата опубликования описания 15, 12,:„.Ц (72) Авторы . изобретения т

А.Я.Зотов, В.И.Кузнецов и 10.А. миных

"t 1

Ульяновский- политехнический и (7!) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПЛАВКИЙ СТРЕЛЯЮЩИЙ

ПР Е(СОХРАНИТЕЛЬ

2 расположены подпружиненные электроды, соединенные между собой с помощью державки, включенной параллельно коммути рующему элементу, наприМер плавкой вставке. Державка, обеспечивая удержание электродов между собой, разгру; жает от механического воздействия со стороны электродов основную плав" кую вставку. Это позволяет последней сохранить свои .характеристики независимо от усилий подпружиненных электродов 2), Однако.известные предохранители и имеют высокий нижний предел отключения тока, Это объясняется тем, что из условий механической прочности нельзя подобрать вставку на меньший ток, которая вытягивалась бы под воздействием подпружиненных электродов камеры и не вызывала ложных срабатываний. Кроме того, большое число срабатываний из-за подверженности плавких вставок атмосферным воздействием, вызывающим их интенсивное

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным предохранителям (выключателям}, ис-. пользуемым для защиты силовых понижающих трансформаторов íà напряжение 10-220 кВ. 5

Известно автогазовое дугогаси" тельное устройство, содержащее дугогасительную трубку, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, подпружиненные внеш. ний и внутренний электроды, соединен. ные между собой плавкой вставкой.

Последняя состоит из высокоомной части, несущей механическую нагрузку, и проводящей части, являющейся осно- ..15 вой плавкой вставки, Именно от этой части зависит момент отключения по" вредившегося трансформатора $1 ).

Наиболее близким к предложенному является предохранитель, содержащий дугогасительную трубку, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой

3 982113 4 окисление, приводит к снижению их активных сечений, росту сопротивления и, как следствие, к самосрабатывани ю при номинальных точках нагрузки, Недо ст ат ком и з ве ст ных и редохра ни - телей является также низкая коммутационная способность, объясняющаяся тем, что для повышения устойчивости камер к атмосферным воздействиям и увеличения их механической прочности в газогвнерирующие вещества камер добавляют различные материалы.

Последние снижают газогенерирующие свойства и, значит, коммутационную способность. Поэтому в зону горения целесообразно вводить материалы активизирующие процесс дугогашения.

Однако в известной конструкции нет условий для введения добавок активных материалов.

Цель изобретения — расширение диапазона отключаемых токов и повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном плавком стреляющем предохранителе державка выполнена в виде полого цилиндра из твердого диэлектрического материала, например электротехнического стекла, и снабжена металлическими наконечниками, а плавкая вставка пропущена через полость держааки и электрически соединена с ее наконечниками.

Внутренняя полость державки может быть заполнена диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом, На фиг. 1 изображен высоковольтный плавкий стреляющий предохранитель, разрез", на фиг. 2 - защитная часть предохранителя.

В высоковольтном плавком стреляющем предохранителе трубка патрона выполнена из твердого изоляционного газогенерирующего материала и имеет наружную часть 1 и внутреннюю 2, выполненные в виде цилиндров и <установленные с зазором одна в одну.

Полость трубки 2 с полостью зазора сообщается при помощи нескольких пар отверстий 3. Csepxy патрон загерметизирован оголоаником 4, с которым трубка 1 соединяется на резьбе

Со стороны торца оголоаник закрыт конической пробкой 5, обеспечивающей укупорку торца оголовника, Прижатие пробки к телу оголовника осуществляется с помощью накидной крышки 6, имеющей резьбовое соединение с оголоаником, Токоведущая часть патрона содержит контактную пробку 7, в которую запрессована гибкая медная связь 8.

Последняя пропущена через всю полость оголовника и впрессована в наконечник 9, в который снизу ввернут на; резьбе и припаян медный стержень 10.

1о Стержень жестко соединен с упорной пробкой 11. Ниже стержня 10 расположен. стержень 12, переходящий в гибкую медную связь 13, нижняя часть которой заканчивается наконечником

14, снабженным резьбой. В наконечник 14 ввинчиваются два упорных винта 15, соприкасающиеСя с нижним торцом патрона, Внутри патрона находится узел плавкой вставки, состоя2о щий из державки 16, выполненной из твердого изоляционного материала, например электротехнического стекла," металлических наконечников 17, жестко соединенных, например склер5 енных эпоксидной смолой, с телом держааки и привинченных к электродам предохранителя и плавкой вставки 18, пропущенной через центр державки, осуществляющей электрическую связь между стержнями 10 и 12. Внутренняя полость державки заполнена диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом, защищающим тело вставки от окисления и. спосрбствующим лучшему гашению дуги при попадании в полость предохранителя а момент коммутации.

Снизу на трубку 1 навинчен кольцевой диск 19, к которому приварен влагоотражательный кожух 20, защища40 ющий нижнюю часть патрона от образования ледяных спаек. Вся токове- дущая часть патрона находится под постоянным воздействием втягивающей пружины 21, жестко сцепленной с проб. кой 5 и упорной пробкой 11.

Узел плавкой вставки (фиг. 2) содержит державку 16, наконечники 17, плавкую вставку 18. Наконечники имеют высверленные отверстия 22 и 23,. через которые пропущено тело вставки. Сцепление державки с электродами и полная герметизация полости дер. жавки осуществляются с помощью склеивающего состава., например эпоксидного компаунда 24, Вставка 18 закрепляется на наконечниках, например, способом припаивания концов 25 к резьбовым частям наконечников 17, 5 - 9821

Нижний наконечник имеет отверстие, загерметизированное припоем 26, Внутреннюю полость державки можно оставлять пустой или заполнять специальной жидкостью. Для заливки полости жидкостью можно использовать осевое отверстие в верхнем наконечнике. После заполнения державки жидкостью отверстие в наконечнике запа" ивается со стороны его верхнего кон- 10 ца, где расположен конец 25 плавкой вставки. Этим осуществляется полная герметизация полости державки, препятствующая.попаданию в нее воздуха или вытеканию жидкости. Узел плав- 1s кой вставки привинчивается к электродам предохранителя (к верхнему стержню 10 и нижнему 12), после чего пре дохранитель считается подготовленным к работе. 20

Предохранитель работает следующим образом.

В нормальном режиме работы через предохранитель протекает ток нагрузки защищаемого трансформатора через ZS пробку 7, гибкую связь 8, наконечник 9,. стержень 10, плавкую вставку

18, стержень 12, связь 13 и через на. конечник 14, жестко соединенный с отводящей ошиновкой предохранителя, - Зв передает энергию к защищаемому трансформатору. При этом в узле плавкой вставки тяжение пружины 21 восприни- мается диэлектрической державкой 16.

Тело вставки несет, только токовую нагрузку, Наличие вокруг вставки 18 защитной жидкости позволяет устранить окислительные процессы на ее поверхности.

При возникновении короткого за- 4 мыкания в защищаемом трансформаторе через предохранитель начинает протекать ток короткого замыкания, Встав. ка 18 перегорает, и в разрыве между наконечниками 17 внутри державки

16 зажигается электрическая -дуга.

Трансформаторное .масло испаряется и диссоциирует, В полости державки создается высокое давление водорода.

Тело державки разрушается и стержни

1О и 12 быстро расходятся в противо" положные концы патрона, В разрыве между ними горит мощная электричес" кая дуга, достигающая стенок внутренней полости трубки 2, вследствие

И чего начинается интенсивное испарение газогенерирующего материала и образуется мощный газовый поток. Последний выдувает дугу в зазоры через

13 6 поперечные отверстия 3. В зазорах между смежными поперечными отверстиями по длине трубок образуется ряд шунтирующих дуг, основания которых стоят в этих отверстиях, Происходит процесс автошунтирования через дуги в зазоре канала внутренней полости трубки 2, занятой перемещающимися электродами. Ввиду того, что давление в канале во много раз превосходит давление в зазоре, из-за закупорки канала расходящимися электродами, процесс деионизации в .канале трубки 2 идет более энергично, чем-. в зазоре между трубками. Поэтому сначала происходит отключение дуги в. узкоканальной трубке 2, а затем и в зазоре предохранителя. Интенсивности дугогашения способствует также и водород, выделяющийся из диэлектрической жидкости - трансформаторного масла.

После этого цепь внутри предохранителя оказывается разомкнутой, а введение в разрыв воздушного промежука после выпадания из патрона стержня 12 создает визуальную видимость разрыва цепи предохранителя.

Перезарядка устройства осуществляется свинчиванием оплавленных наконечников 17 и установкой новой плавкой вставки. формула изобретения

Высоковольтный плавкий стреляющий предохранитель, содержащий дугогасительную трубку, выполненную из твердого изоляционного газогенерирующего материала, внутри которой расположены подпружиненные электроды,. соединенные между собой с помощью державки включенной параллельно коммутирующему элементу, например, плавкой вставке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона отключаемых токов и повышения надежности, указанная державка выполнена в виде полого цилиндра из твердого диэлектрического материала, например электротехнического стекла, и снабжена металлическими наконечниками, а плавкая вставка пропущена червз полость державки.и электрически соединена с ее наконечникамии.

2. Предохранитель по п. 1, о тл и ч à ю шийся тем, что внутI

1 7 982,113 ренняя полость державки заполнена диэлектрической жидкостью, например трансформаторным маслом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8 свидетельство ГССР

О1 Н 33/76, 1973.

1. Авторское

N 514368, кл. Н

2. Авторское свидетельство СССР 758293, кл. H 01 Н 33/76, 1978.

22

2

6 Фг.2 и

ВНИИПИ Заказ 9725/74 Тираж 761 Подписное филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4