Газовый автокомпрессионный выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H33/91 

Изобретение относится к газовым , в частности злегазовым, выключателям автокомпрессионного типа, в которых поток газа, обеспечивающий гапюние дуги, создается за счет сжатия газа поршневым устройством в процессе отключения. Известны автокомпрессионные выключатели, например выключатели фирмы ВВС, в которых сжатие газа осугаес вляется в процессе движения тркопроводящего подвижного цилиндра относительно неподвижного портня. На подвижном цилиндре установлено сопло из изоляционного материала, скользящее при движении цилиндра по неподвижному цилиндрическому контакту. Подвижный цилиндр посредством полого штока на конце которого укреплен контакт, соединен с приводом выключателя. Во включенном положении выключателя этот контакт замкнут с неподвижным контактом. При отключении выключателя канал в штоке используется для созда ния двухстороннего дутья в полость выключателя с малым давлением газа I К недостаткам такой конструкции относятся сравнительно болычие габариты дугогасительного устройства для отключения больших токов короткого зам.ткания. Наиболее близким к предлагаемому является газовый выключатель, в коhropoM внутри подвижного цилиндра, за крытого с одной стороны устройством, .состоящим из подвижного контакта и |изоляционного сопла, а с другой стоipoHH днипем с уплотнйюр.ей манжетой, размешен поршень, установленный неподвижно на несущей трубе. Внутри этой трубы проходит трубчатый шток, служащий для управления подвижным контактом и цилиндром, а также Каналом дутья из зоны дугоприемных контактов в объем на поршень. При отклю чении газ внутри подвижного цилиндра в о.бъеме над поршнем сжимается, а в объеме под поршнем разрежается 2 . Е таких выключателях к моменту возникновения дуги между зоной, в которой размыкаются контакты, и областью разрежения достигается высоки перепад давления и создаются благоприятные условия для интенсивного истечения газа через подвижный контакт. Но поскольку при ятом увеличивается расход газа, то одновременно снижаются скорость дальнейшего нарастания давления и интенсивность дутья через другое сопло, например через изоляционное сопло, что приводит к снижению отключающей способное Ти. Для сохранения интенсивности рос та давления газа и увеличения дутья через оба сопла к моменту размыкания контактов (открытия сопел} требуется или увеличение хода в контактах, а следовательно, и хода всей подвижной система, или увеличение количества (массы) газа в объеме сжатия за счет увеличения диаметра поршневой системы. Цель изобретения - повышение отключающей способности выключателя. Для достижения поставленной цели в газовый автокомпрессионный выключатель, содержаи й разм1: 1каемые контакты и неподвижный поршень, размещенный в подвижном цилиндре, закры- , том по торцам крышками, введен дополнительный цилиндр, в котором разг.1ещен с кольцевым зазором и уплотнением подвижный цилиндр, причем в стенке подвижного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, а внутренняя полость дополнительного цилиндра со стороны, противоположной контактам, отделена от общего объема газа перегородкой. В боковой стенке дополнительного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, соединяющее во включенном положении выключателя его внутреннюю полость с общим объемом газа. На чертеже показан выключатель во включенном положении слева от оси симметрии и в отключенном положении справа. йлключатель размещен в герметизированной оболочке 1, заполненной газом. Hi.пример элегазом (SFg), с избыточным давлением, и состоит из неподвижного контакта 2, подвижного полого контакта 3, соединенного со штоком 4упр-авления и связанного с помощью перемычек фланца 5 с подвижным цилиндром 6 и подвижным соплом 7. Фланец 5с соплом 7 образуют одну крышку подвижного цилиндра, а с другой стороны этот цилиндр перекрыт второй крышкой 8. Внутри подвижного цилиндра 6 разт/1ещен неподвижный поршень 9, установленный на цилиндрической ножке 10, снабженной одним или несколькими рядами отверстий11. Неподвижный поршень 9 делит внутреннюю полость в цилиндре б на два объема: надпоршневой А и подпоршневой В. Внутренняя полая часть подвижного контакта 3 посредством отверстий 12 и 11 соединена с подпоршневым объемом. Подвижный цилиндр б на боковой поверхности имеет уплотняющее устройство 13, прилегающее к дополнительному цилиндру 14. Цилиндры б и 14.расположены между собой с кольцевым зазором 15. Внутренняя полость цилиндра 14 со стороны крышки 8 подвижного цилиндра 6 отделена от общего объема газа выключателя перегородкой 16 и бразует замкнутый объем В. Дополнительный цилиндр 14 может быть вютолнен-полностью или частично изоляционным и в этом случае може использоваться как корпус дугогасительного устройства, включатель при этом может не иметь оболочки 1. В другом случае дополнительней цилиндр 14 может быть изготовлен из проводящего материала и иметь, ограниченную (ДЛИНУ (на чертеже не показано) и тог да выключатель должен иметь оболочку 1 .. Объем В с помощью кольцевого за«зора 15, а. также отверстий 17. в боковой стенке подвижного цилиндра 6 соединен с объемом Л. Перегородка 16, крышка 8 и неподвижный поршень 9 могут быть снабжены обратными клапанс1ми любой известной конструкци .(на чертеже не показаны), открываю.щимися в сторону объемов А и В. Принцип работы автокомпрессионного выключателя зайлючается в следующем:При отключении выключателя срабатывает привод любой известной конструкции (на чертеже не показан), связанный со штоком 4 управления, который в свою очередь соединен с подвижным контактом 3 и подвижным цилиндром 6, составляюсими единую подвижную систему выключателя. При движении ее на отключение в объемах А и В происходит сжатие газа, и его давление увеличивается. Объ ем В при этом увеличивается, газ в нем разрежается и давление его падает. Газ, сжимаемый, в объеме В, через кольиевой зазор 15 между подвижным цилиндром б и неподвижным цилиндром 14, а также через отверстия 17 посту пает в объем А, а затем вместе с газом этого объема в зону размыкаемых контактов внутри сопла 7. После размыкания контактов 2 и 3 между ними возникает электрическая дуга и одновременно образуется обдувающий дугу интенсивный поток газа внутрь полого контакта и через отверстия 12 и 11 в объем Б. . При дальнейшем движении подвижной система на отключение давление газа внутри сопла 7 еще больше увеличивается и после схода с неподвижного контакта образуется так же дутье через сопло 7 в объем Г. Луга подвергается интенсивному двухстороннему 6бдуву и при переходе тока через нуль гаснет. При включении выключателя вся подвижная система перемещается в сторону неподвижного контакта. Объемы А и В увеличиваются и там создается разрежение газа, а объем F наоборот уменьшается и газ там сжимается. Наполнение объемов А и В газом происходит через изоляционное сопло 7 изобъема Г,а также из объема Б через отверстия 11 и 12 и трубчатый контакт 3. Кроме того, газ в объемы А и В может засасываться через обратные клапаны в перегородке 16, критике 8 и -неподвижном поршне 9. После замыкания контактов в конце хода на включение открываются отверстия 18 в неподвижном цилиндре 14, объемы А и В дополнительно сообщаются с объемом Д под оболочкой 1, что дополнительно спо.собствует более быстрому заполнению их газом. Преимущество изобретения заключается в удвоении суммарного объема сжатия газа без увеличения габаритов выключателя. Значительное увеличение . массы газа, участвующей в дугогалпении, позволяет повысить давление дугогасящей среды и отклйчакто ю способность В .случае сохранения последней на уровне прототипа габаритные размеры выключателя могут быть уменьг ены. Газодинамические исследования данного газового автокоютрессионного .выключателя показали, что давление сжатия на 35-40% BHTie, чем в выключателе с одним объемом сжатия по прототипу. Увеличение давления дугогасямей среды позволит увеличить отключакяцую способность выключателя. Предлагаемая конструкция может быть использована в отдельно стоящих выключателях высокого напряжения, а (также в выключателях герметичных koмплeктныx распределительных устройств с элегазовой изоляцией.

1. ГАЗрВЬв -АВТОКОМПРЕССИОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий размыкаемые контакты и неподвижный поршень, размещенный в подвижном цилиндре,. 3 акрытом по торцам крышками, о т л ичаюцийся тем, что, с целью увеличения отключающей способности, в него введен дополнительный ,цилиндр, в котором разметен с кольцевым зазором и уплотнением подвюгный цилиндр, причем в стенке подвижного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, а внутренняя полость дополнительного цилиндра со стороны, противоположной контактам, отделена от , общего объема газа перегородкой. 2. Выключатель по п,1, о т л и чающийся тем, что в боковой стенке дополнительного цилиндра выполнено по крайней мере одно отверстие, соединяющее во включенном поло- j жении выключателя его внутреннкяп поО) лость с общим объемом газа. о: 4