Высоковольтный выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H9/30 

времени гашения дуги и удельного расхода контактного материала.

Цель изобретения - снижение коммутационного износа контактов высоковольтного выключателя.

Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном выключателе, содержащем главные контакты, полупроводниковые вентили и дополнительные шунтирующие контакты, каждый из которых выполнен в виде стержня с наконечником, рабочая поверхность которого ограничена электроизоляционным термостойким покрытием, каждое термостойкое электроизоляционное покрытие выполнено в виде подпружиненной втулки, в торце которой выполнен паз, при этом втулки обращены торцами друг к другу так, что образуют замкнутую полость.

Втулки могут быть выполнены из газогенерирующего материала, а в торце каждой втулки выполнены радиальные отверстия, предназначенные для соединения замкнутой полости с атмосферой,

Связь нЪвой совокупности признаков с получаемым положительным эффектом выражается в том, что размещение подвижных втулок на дополнительных контактах позволяет диафрагмировать приэлектродные участки ствола дуги, т.е. наиболее эффективно регулировать скорость нарастания и величину напряжения на дуге, а следовательно, и скорость переброса тока в цепь вентилей, что снижает удельный расход контактных материалов .

На фиг. 1 приведена электрическа сзсема высоковольтного выключателя; на фиг. 2 - конструкция механически размыкаемых дополнительных контактов в замкнутом состоянии; на фиг.3 то же, в разомкнутом состоянии.

Высоковольтный выключатель содержит основные контакты 1, дополнительные контакты 2 и 3, из которых по крайней мере один выполнен подвижным, две цепочки 4 и 5 последовательно соединенных тиристоров, включенные встречно-параллельно, и отделитель б. В медные контактные стержни 7 дополнительных контактов запрессованы вольфрамовые наконечники 8 с надетыми на них подвижными электроизоляционными втулками 9. Между упорными поверхностями стержней 7 и втулок 9 расположен упругий элемент 10, например пружина (фиг,2

Устройство работает следующим образом.

При размыкании основных контак ов 1 дополнительные контакты 2 и 3 остаются замкнутыми в течение короткого интервала времени, необходи го для перехода отключаемого тока из цепи основных контактов в цепь

дополнительных. При последующем размыкании дополнительных контактов 2 и 3 втулки 9 под действием упругих элементов 10 остаются в соприкосновении друг с другом и возникающая на контактах 2 и 3 дуга горит в узком канале, образованном отверстиями втулок. Диафрагмирование ствола дуги узким каналом приводит к резкому повышению напряжения на дуговом промежутке. Скачок . напряжения предопределяет быстрый пересброс коммутируемого тока в цепь вентилей и, следовательно, снижен-е времени горения дуги и коммутационного износа контактов.

Перемещение втулок 9 может быть выполнено ограниченным (например меньше половины раствора контакт -В 2 и 3), Тогда диафрагмируется только часть дугового ствола и соответственно изменяются величина и скорост нарастания напряжения на дуге.

. Кроме того, оказывать воздействи на величину и скорость нарастания нпряжения на дуге можно также изменением диаметра диафрагмирующего - участка втулок: с уменьшением этого диаметра указанные величины возрастают.

Как показывают исследования, еще больший скачок напряжения на дуге достигается при выполнении втулок 9 из газогенерирующего материала с несколькими радиально расположенными отверстиями 11 на участке диафрагмирования ствола дуги (фиг. 3), При этом достигается и более высокая скорость переброса тока в цепь вентилей, т.е. меньшее время горения дуги и меньший коммутционный износ контактов.

Снижение коммутационного износа контактов позволяет либо уменьшить количество контактного материала в узле дополнительных контактов (например массу вольфрамовых наконечников 8) при той же величине коммутационной износостойкости выключателя (т.е. гарантированном числе отключений заданного тока в течение срока службы), либо повысить коммутационную износостойкость при том же количестве контактного материала.

Размещение подвижных втулок 9 на обоих контактах 2 и 3 (даместо диафрагмирования одной втулкой, охватывающей оба контактных наконечника 8 удобно для профилактических работ и осмотров контактных поверхностей позволяет при необходимости диафрагмировать только приэлектродные участки ствола дуги, т.е. наиболее эффективно регулировать скорость нарастания и величину напряжения на дуге, а следовательно, и скорост переброса тока в цепь вентилей. Изобретение предназначено для применения в гибридных электрических коммутационных аппаратах повыше ного и высокого напряжения, в которых скорость переброса тока в цепь управляемых вентилей (тиристоров) определяется скоростью нарастания и величиной напряжения на дополнитель ных контактах. Формула изобретения 1. Высоковольтный выключатель, содержащий главные контакты, полупроводниковые вентили и дополнитель ные шунтирующие контакты, каждый из которых выполнен в виде стержня с н конечником, рабочая поверхность которого ограничена термостойким элек троизоляционным покрытием, о т л и ча1б1аийся тем, что, с целью

.

снижения коммутационного износа контактов , каждое термостойкое электроизоляционное покрытие выполнено в виде подпружиненной втулки, в торце которой выполнен паз, при этсы втулки обращены торцами друг к другу так, что образуют замкнутую полость. 2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что втулки выполнены из газогенерирующего материала, а в торце каждой втулки выполнены ргщиальные отверстия, предназначенные для соединения замкнутой полЪсти с атмосферой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ 1100759, кл. 21 С 35/07, 1960. 2.Авторское свидетельство СССР 514364, кл. Н 01 Н 9/30, 1973 (прототип).