ЭЛЕГАЗОВОЕ ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2000 года по МПК H01H33/18 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к элегазовым дугогасительным устройствам высоковольтных выключателей, предназначенных для включения и отключения токоведущих элементов электроэнергетических систем в нормальных (отключение рабочего тока) и аварийных (отключение тока короткого замыкания) режимах, и тем самым предотвращения аварий в электроэнергетических системах.

Известно элегазовое дугогасительное устройство [1], содержащее корпус, в котором размещены: катушка магнитного дутья, неподвижные контакты, подвижный контакт с изоляционной тягой, вспомогательный поршень, верхний и нижний токовыводы, объемы гашения и выхлопа.

Недостаток указанного устройства заключается в том, что в его составе имеется вспомогательный поршень, что приводит, с одной стороны, к усложнению конструкции дугогасительного устройства, с другой стороны, к увеличению потребной мощности привода выключателя, расходуемой на работу сжатия газа и трение поршня о стенки поршневой камеры.

Прототипом предлагаемого элегазового дугогасительного устройства является элегазовое дугогасительное устройство высоковольтного выключателя [2]. Дугогасительное устройство состоит из герметичного изоляционного корпуса, в котором размещены неподвижный и подвижный контакты, верхний и нижний токовводы, катушка магнитного дутья, дугоприемное кольцо. Подвижный контакт с помощью изоляционной тяги и системы рычагов соединен с приводом выключателя. Герметичный объем корпуса заполнен элегазом.

Однако это дугогасительное устройство имеет недостаточную устойчивость при воздействии динамических нагрузок, возникающих в процессе дугогашения, повышенное электрическое сопротивление, приводящее к дополнительному нагреву в процессе протекания тока через катушку магнитного дутья при выполнении операции отключения.

Задачей изобретения является повышение прочности и устойчивости конструкции при действии динамических нагрузок, повышение надежности, снижения нагрева системы, уменьшение габаритов катушки магнитного дутья и дугогасительного устройства в целом.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения:
- повышение прочности и динамической устойчивости катушки магнитного дутья;
- снижение электрического сопротивления системы, что способствует уменьшению нагрева;
- упрощение конструкции и технологии изготовления;
- уменьшение габаритов и массы катушки магнитного дутья и, соответственно, габаритов и массы дугогасительного устройства.

Указанный выше технический результат достигается за счет того, что в известном элегазовом дугогасительном устройстве, содержащем герметичный изоляционный корпус, в котором размещены неподвижный и подвижный контакты, верхнюю и нижнюю контактную плиты, катушка магнитного дутья и дугоприемное кольцо, катушка магнитного дутья выполнена как одно целое с верхней контактной плитой, а часть корпуса, охватывающая верхнюю и нижнюю контактные плиты, и межвитковая изоляция катушки магнитного дутья выполнены из изоляционного композиционного материала, который может быть изготовлен методом намотки нитью с пропиткой связующим.

Применение катушки магнитного дутья, выполненной как одно целое с верхней контактной плитой, позволяет существенно упростить конструкцию и технологию изготовления самой катушки, уменьшить ее габариты и массу, и, соответственно, габариты и массу дугогасительного устройства в целом, а также уменьшить переходное сопротивление в системе "катушка-контактная плита" за счет исключения промежуточных стыков, переходных и крепежных элементов. Такая конструкция катушки позволяет получить надежную межвитковую изоляцию катушки в процессе изготовления корпуса из изоляционного композиционного материала.

Таким образом, катушка магнитного дутья оказывается "заармированной" в корпусе, что существенно повышает ее прочность и устойчивость при действии динамических нагрузок.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено элегазовое дугогасительное устройство, где
1 - корпус,
2 - контакт втычной,
3 - неподвижный контакт,
4 - подвижный контакт,
5 - нижняя контактная плита,
6 - верхняя контактная плита,
7 - дугоприемное кольцо,
8 - катушка магнитного дутья,
9 - основание,
10 - рычаг,
11 - вал,
12 - тяга.

В подтверждение критерия промышленной применимости можно рассмотреть пример конкретного исполнения устройства.

Элегазовое дугогасительное устройство состоит из изоляционного корпуса 1, втычных контактов 2, неподвижного 3 и подвижного 4 контактов, нижней контактной плиты 5, верхней контактной плиты 6, на части боковой поверхности которой, с торца, обращенного к дугоприемному кольцу 7, выполнены витки катушки магнитного дутья 8. Нижняя часть корпуса 1 герметично соединена с основанием 9, где размещены рычаг 10 для передачи вращательного движения вала 9 в поступательное движение подвижного контакта 4 с помощью изоляционной тяги 12. Корпус 1 и межвитковая изоляция катушки магнитного дутья 8 выполнены из изоляционного композиционного материала, полученного, например, методом намотки нитью с пропиткой связующим.

Устройство работает следующим образом. При отключении дугогасительного устройства происходит размыкание неподвижного 3 и подвижного 4 контактов, и между ними возникает дуга, которая при последующем ее удлинении перебрасывается на дугоприемное кольцо 7. При этом включается катушка магнитного дутья 8, что приводит к вращению дуги в магнитном поле катушки, ее деионизации и гашению.

Заявленное элегазовое дугогасительное устройство позволяет повысить прочность и устойчивость конструкции при действии динамических нагрузок, упростить конструкцию и технологию изготовления, уменьшить габариты и массу устройства.

Источники информации
1. Выключатели элегазовые серии VF. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОВФ.140.001ТО, ООО "АББ Мосэлектрощит", Москва, 1997 г.

2. Ю. Я. Быковец, В. И.Казаков "Фактор автогенерации в дугогасительных устройствах с магнитным вращением дуги", УДК 621.3.014.31.025, Электротехника N2, 1993 г, (прототип).

Изобретение предназначено для использования в составе высоковольтных выключателей для включения и отключения токоведущих элементов электроэнергетических систем в нормальных (отключение рабочего тока) и аварийных (отключение тока короткого замыкания) режимах. В корпусе установлены верхняя контактная плита и катушка магнитного дутья, выполненные как одно целое, с межвитковой электрической изоляцией из изоляционного композиционного материала, полученного, например, как и корпус, методом намотки нитью с пропиткой связующим. Технический результат: повышение прочности и динамической устойчивости катушки магнитного дутья, снижение электрического сопротивления системы, упрощение конструкции и технологии изготовления, уменьшение габаритов и массы катушки магнитного дутья и соответственно габаритов и массы дугогасительного устройства. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Элегазовое дугогасительное устройство высоковольтного выключателя, содержащее герметичный изоляционный корпус, верхнюю и нижнюю контактные плиты, между которыми размещены неподвижный и подвижный контакты, катушку магнитного дутья с межвитковой электрической изоляцией и дугоприемное кольцо, отличающееся тем, что катушка магнитного дутья выполнена как одно целое с верхней контактной плитой, а часть корпуса, охватывающая верхнюю и нижнюю контактные плиты, и межвитковая изоляция катушки магнитного дутья выполнены из изоляционного композиционного материала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что композиционный материал получен методом намотки нитью с пропиткой связующим.