ГАЗОНАПОЛНЕННЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H01H31/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элегазовым разъединителям, входящим в состав комплектных распределительных устройств высокого напряжения с элегазовой изоляцией (КРУЭ).

Надежность работы КРУЭ зависит от наличия и характера всегда существующих дефектов, располагающихся между токоведущими элементами и корпусом КРУЭ. При коммутации (включении и отключении) на контактах газонаполненного разъединителя возникают повторные зажигания, вызывающие высокочастотные коммутационные перенапряжения. При наличии такого рода дефектов резко снижается электрическая прочность КРУЭ, что является основной причиной повышенной аварийности.

Известен разъединитель высоковольтного распределительного устройства, содержащий подвижный контакт, неподвижный контакт, выполненный из двух частей и резистор, заключенные в металлический корпус. При коммутациях таким разъединителем область высоковольтных перекрытий ограничена изолирующей трубой и двумя сближающимися частями резистора. При такой конструкции существует большая вероятность перекрытий на поверхности резистора, сопровождающаяся изменением сопротивления резистора и последующим выходом из строя.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эксплуатационной надежности работы КРУЭ высокого напряжения при коммутации (включении и отключении) разъединителем холостых шин путем уменьшения амплитуды и увеличения фронта импульса перенапряжений до величины равной или более фронта стандартного грозового импульса.

Сущность изобретения заключается в том, что в газонаполненном разъединителе, содержащем подвижный контакт, неподвижный контакт, выполненный из двух частей и резистор, заключенные в металлический корпус, части неподвижного контакта электрически соединены между собой указанным резистором, расположенным неподвижно, причем по крайней мере одна из частей закреплена в корпусе с помощью дополнительно введенного изолятора.

Одна из частей неподвижного контакта выполнена в виде кольца, а вторая - в виде глухого полого цилиндра, на котором непосредственно закреплен указанный резистор, соединенный с указанным кольцом с помощью дополнительно введенной ламели и расположенного внутри кольца подвижного контакта, выполненного в виде полого стержня.

В другом случае резистор может быть расположен снаружи подвижного контакта.

Подвижный контакт, шунтирующий как резистор так и газовый промежуток, можно выполнить из двух частей, одна из которых шунтирует только резистор, а вторая только газовый промежуток разъединителя.

Величина сопротивления резистора выбрана таким образом, чтобы фронт импульса перенапряжений был равен или более фронта стандартного грозового импульса.

На фиг. 1 изображен газонаполненный разъединитель с резистором, расположенным внутри подвижного контакта; на фиг. 2 с резистором, распложенным снаружи подвижного контакта; на фиг. 3 подвижный контакт, выполненный из двух частей.

Газонаполненный разъединитель (фиг. 1) содержит коаксиально расположенные металлический корпус 1, заполненный газом, внутри которого расположены подвижный контакт 2 и части неподвижного контакта. Части неподвижного контакта 3 и 4 электрически соединены между собой резистором 5, с частью неподвижного контакта в виде кольца 4 резистор 5 соединяется ламелями 7, а с частью неподвижного контакта в виде глухого цилиндра 3 соединяется непосредственно. Механическое крепление части неподвижного контакта может быть осуществлено посредством изолятора 6, установленного на корпусе 1.

Подвижный контакт 2 представляет собой токоведущий цилиндр.

На фиг. 2 изображен газонаполненный разъединитель, в котором резистор 8 расположен снаружи подвижного контакта 2 и непосредственно соединен с неподвижными контактами 3 и 4.

На фиг. 3 изображен газонаполненный разъединитель, в котором на изоляторе 6 укреплена часть неподвижного контакта в виде глухого цилиндра 3. Резистор 5 непосредственно соединен с частями неподвижного контакта 3 и 4 с помощью ламелей. Подвижный контакт 9 шунтирует только резистор 5, а подвижный контакт 10 только газовый промежуток.

Газонаполненный разъединитель работает следующим образом.

При включении подвижный контакт 2 сближается с частью неподвижного контакта 4. Непосредственно перед их касанием происходит пробой напряжения между торцами подвижного контакта 2 и частью неподвижного контакта 4. После пробоя указанное напряжение оказывается полностью приложенным к резистору после чего возникают перенапряжения на токоведущих элементах КРУЭ, соединенных с подвижным контактом 2 и частью неподвижного контакта 3. Емкость указанных токоведущих элементов КРУЭ и величина сопротивления резистора определяют амплитуду и фронт импульса перенапряжений. При сопротивлении резистора, равном нулю, амплитуда перенапряжений в 2,5 раза превышает номинальное напряжение, фронт импульса составляет приблизительно 0,01 мкс, частота колебаний 0-10 МГц. При такой форме перенапряжений электрическая прочность элегазовой изоляции при наличии дефектов оказывается в 2-3 раза ниже, чем при воздействии грозовых импульсов с той же амплитудой напряжения. Если ввести такое сопротивление резистора, которое увеличит фронт импульса перенапряжений до фронта стандартного грозового импульса (1,5 мкс) или более, то величина амплитуды перенапряжений не будет превышать номинального, а электрическая прочность элегазовой изоляции повысится до величины, соответствующей грозовым импульсам. Так для токоведущих элементов КРУЭ длиной порядка 10 м необходимая величина сопротивления резистора составляет 5-10 Ом.

Дальнейшее движение подвижного контакта 2 заканчивается касанием ламели части неподвижного контакта 3.

При отключении разъединителя перенапряжения возникают во время размыкания торцов подвижного контакта 2 и части неподвижного контакта 4. Эффективность резистора и в этом случае оказывается таким же, как и при включении разъединителя.

Перед включением или отключением разъединителя подвижным контактом 10 резистор 5 расшунтируется подвижным контактом 9, таким образом торец его отсоединяется от ламели части неподвижного контакта 3 и подсоединяется к ламели части неподвижного контакта 4. После окончания движения подвижного контакта 10 резистор 5 вновь шунтируется подвижным контактом 9.

Сущность изобретения: газонаполненный разъединитель, содержит подвижный и неподвижный контакты, заключенные в металлический корпус, причем неподвижный контакт выполнен из двух частей, электрически соединенных между собой вновь введенным резистором, расположенным либо снаружи, либо внутри подвижного контакта. Одна из частей неподвижного контакта укреплена вновь введенным изолятором. Подвижный контакт разъединителя может быть заменен двумя, один из которых шунтирует только резистор, а второй - только газовый промежуток разъединителя. Величина сопротивления резистора выбрана такой, чтобы фронт импульса перенапряжений был равен или более фронта стандартного грозового импульса. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Газонаполненный разъединитель, содержащий подвижный контакт, неподвижный контакт, выполненный из двух частей, и резистор, заключенные в металлический корпус, отличающийся тем, что, части неподвижного контакта электрически соединены между собой указанным резистором, расположенным неподвижно, причем по крайней мере одна из частей закреплена в корпусе с помощью дополнительно введенного изолятора. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одна из частей неподвижного контакта выполнена в виде кольца, а вторая в виде глухого полого цилиндра, на котором непосредственно закреплен указанный резистор, соединенный с указанным кольцом с помощью дополнительно введенной ламели и расположенного внутри кольца подвижного контакта, выполненного в виде полого стержня. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резистор расположен снаружи подвижного контакта. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный контакт выполнен в виде двух частей, одна из которых шунтирует только резистор, а вторая только газовый промежуток разъединителя. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что величина сопротивления резистора выбрана таким образом, чтобы фронт импульса перенапряжений был равен или более фронта стандартного грозового импульса.