Вакуумный выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H33/66 

ГО

со

4 Ю

ч| Изобретение ОТНОСЕРГСЯ к высоковольо ному аппаратостроению, а конкретно к высоковолыгным вакуумным вьпшючателям с несколькими носледовательно сое диненными вакуумными дугогастгельными камерами (ВДК), Известны вакуумные выключатели, у которых подвижные контакты ВДК при включении замыкаются гфиводом, а при отключении размыкаются под действием отключающих пружин, В этих выключателях управление подвижными контактами ВДК осуществляется с помощью одной или нескольких изоляционных тяг с закрепленными на них траверсами или рычагами подвижных контактов 1 и 2 Одной из проблем управления подвижными контактами ВДК таких выключате лей является обеспечение одновременнооти замыкания контактов всех ВДК при включении, В выключателе Х подвия ные контшсгы ВДК управляются изоляционной тягой, связанной с одного конца с приводным механизмом, а с дру1Ч го - с отключающей пружиной , при этом движение тяги к контактам каждой ВДК. передается через сложную систему рыч гов. При включении выключателя проиоходит удлинение изоляционной тяги под воздействием силы отключающей пружины трго может привести к неодновременности замыкания контактов всех ВДК. Замыка ние контактов в одной из ВДК с задержкой по времени относительно момента замыкания контактов остальных ВДК может привести к электрическому пробою короткого межконтактного промежутка в процессе включения, возникновению электрической дуги и сварке юнтактов этой ВДК, В вьжлючателе предусмотрена возможность регулировки одновременности замыкания контактов с помощью резьбовой муфты, соединяющей рычаги, установленные на втулках тяги, с рычаj;aMK, связанными с подвижными конгактами каждой из ВДК,Конструкция т огнэ выключателя с системой рЫчагов yrfравления подвижными контактами ВДК очень сложна. Кроме того, из-за жестокого соединения системы рычагов с изоляционной тягой величина межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении выключателя будет разной. отличающейся от номингшьной на велич ну удлинения соответствующих участков тяги. Отклонение величины межконтакч ного промежутка ВДК в меньшую сторону приводят к снижению электрической прочности ВДК, а в болычую сторону к уменьшению механического ресурса ВДК, что в целом снижает надежность выключателя. Жесткое соедшение системы рычагов подвижных контактов ВДК с изоляционной тягой не позволяет также произвести отклонение выключателя в случае сварки контактов в одной из ВДК, что может привести к поломке выключателя, В выключателе 2 использовано ypjw ройство для управления контактами лестничного типа, состоящее из двух продольных изоляционных тяг с прикрепленными к ним поперечными траверсами подвижных контактов ВДК, Устройство приводится в ( движение с помощью третьей вспомогательной тяги, соединенной, с приводным механизмом. При вклк чении усилие от отключающей пружины приложено только к вспомогательной тяге, под действием которого она удлиняется, а изоляционные тяги лестницы не подвержены воздействию отключающих пружин, следовательно и дефо1 -. мациям, что обеспечивает практически одновременное замыкание контактов всех камер. Однако эти тяги при отключении выключчатепя воспринимают усилия сжатия отключающих пружин, направленные вдоль их осей. Известно, что относительно длинные и тонкие тяги .из изоляционных мат иалов могут надежно работать лишь на pacrsbжение, В том случае, когда изоляционная тяга воспринимает и усилия сжатия, необходимо увеличивать площадь ее поперечного сечения во избеженне потери устойчивости и разрушения. Следовательно, и масса таких тяг значительно больше мае сы тяг, работающих лишь на растяжение. Увеличение массы подвижных частей выключателя приводит к снижению быстродействия его, повышению необходимой мощности привода и увеличению динамических нагрузок на конструкцию выклк чателя при отключении. Цель изобретения - повышение наавтности работы выключателя путем обеспечения одновременности замыкания контактов всех ВДК при включении и равных по величине межконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении. Эта цель достигается тем, что в вакуумном выключателе, каждый полюс которого содержит приводной механизм, несколько последовательно соединенных вакуумных дугогасителышх кам с траверсами подвижных контактов, изоляционные тяги, связывающие механизм с каяадой на траверс и отключающие пружины, тяги снабжены упорами, а траверсы - втулками с возможностью п& ремещения втулок относительно траверс таким образом, что в отключенном положенин между упорами и втулками кая« дои траверсы образуются зазоры, величшол которых обратно пропорциональны длине участка тяги от механизма до соответствующей траверсы. С целью ущюшения сборки выключате втулка траверсы имеет внутренний диаметр больше наружного диаметра упора тяги н .снабжена составным вкладышем для обеспечения взаимодействия траверсы с упором тяги при включении, выпол ненным, например, в виде диска из двух частей. Выполнение на траверсах подвижных контактов ВДК регулируемых втулок обеспечивает возможность получения зазоров между упорами тяг и втулками. Выполнение этих зазоров на каждой тра Beixse обратно щюпорциональньшн длине участка тяги от механизма до соответствующей ораверсы ббеспечивает компенсацию удлинения тяг при включашш и тем с&мьал одновременность замыкания, контактов всех ВДК. Компенсация удлинения тяг при вкл1о чении достигается за счет того, что максимальные по величине зазоры предусмотрены у ВДК, У которых удлинение участков тяг от механизма до тра: вере этих ВДК минимально и наоборот минимальные зазоры предусмотрены в ВДК с максимальным удлинением тяг. Удлинение .любого участка тяги в соответствии с законом Гука прямо: пропорционально длине этого участка, величин растягивающего усилия и обратно пропорционально модулю Юнга материала таги и площади его пспёрачного сечения. Следовательно арвфЕкгетическая раэность удлинений участков тяг двух любых ВДК является ничем инык как разностью величин :aoflOB траверс подвия ных контактов этих ВДК из отключённо го положения до замыкания контактов. Введение зазора между упорами н втулЕамв у ВДК с меньшей длиной участков тяг, равного по величине разности удлинений участков тяг этих двух ВДК, приводит к тому, что первой при включенав начинает перемещаться траверса ВДК с большей длиной участков тяг. При этом замыкание контактов обеих ВШ происходит одновременно. Эти рассуждения могут быть pacпpocя ранены на любое количество последовательно соединенных ВДК. При этом обеспечивается равная величина ме)кконтактных промежутков во всех ВДК в отключенном положении, так как при отключении с упорами и траверсы подвижных контактов В1Щ независимо друг от друга и величина межконтактногю промежутка а. каждой из ВДК определяется лишь регулиро&кой ограничителя хода подвижного контакта ВДК. Независимое перемещение тяг и траверс друг относительно друга при отключении обеспечивает также возможность отключения выключателя в случае сварки контактов в одной из ВДК,- что повышает надежность работ выключателя. Изоляционные тяги управле. ния выключателя работают только на растяжение, следовательно плошадь их поперечного сечения может быть выбрана минимальной, я потому и масса этих тяг значительно меньше, тяг, работающих на сжатие. Вьшолнеяие вцргреннегч) диаметра шулки траверсы большим наружного диамеора упора тяги позволяет при легко устанавливать общую тягу для всех ВДК полюса выключателя, пропуская ее через втулки всех траверс до необходимого положения, после чего во втулки устанавливаются вкладыши, обеспечивающие взаимодействие упора тяги с траверсой при вкгаочении. На фиг. 1 показан полюс вакуумного вьшлючателя, разрез} на фиг.- 2 узел } на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Л-А на фиг. 2. Полюс выключателя имеет три пооледовательно собяиненные ВДК 1 - 3 с траверсами 4 подвижных контактов, орраничигелями хода подвижных контактов 5 и oтключaющmvra пружинами 6, Приводной механизм 7 посредством тяги 8 и двух изоляционных тяг 9 с упорами 1О упра&дяет траверсами 4 подвижных контактов. Траверсы 4 снабжены втулками 11, а втулка имеет составной вкладыш 12. Наружная изоляция полюса обеспечивается изоляторами 13 н 14, которые также являются и несущими глемеятамн конструкции. Выключатель работает следуюш:им образом. В отключенном положении выключат лей между втулками 1L и упорами Ю вакуумных камер 1-3 предусмотрены гэазоры а - а KoropiJie находятся в эависнвлости а 7 - зазор, относящийся к мере 1 (с наименьшей алиной участков тягУ; а. - зазор, относящийся к ка мере 2j ад . - относяишйся к каме ре 3 (с наибольшей длиной участков тяг). Включение производится приводом (не показан), который через приводной механизм 7 и тягу 8 передает движение тягам 9 управления. Тяги 9 своим упорамя 1О воздействуют на траверсы подвижных контактов через втулки 11 с вкладышами 12. Траверса камеры 3 начинает перемешаться первой после {фохождения тягами пути равнсго зазору а, затем приходит в движение граве са камеры 2 после перемещения тяг Яа величину, равную зазору а 2, и, накоHeit,последней приходит в движение траверса камеры 1 после прохождения тягами пути, равного зазору а . это 1ЮД воздействием отклкхчаюших хфужин происходит удлинение изоляционных яг Но разность удлинений участков тяг от механизма 7 до соответствующих ВДК 1-3, являющаяся разностью величин ходов траверс 4 подвижных контвкгра этих ВДК из отключенного полоя ения до , замыкания контактов компенсируется соответствующими зазорами а - а , и замыкание контактов всех ВДК происходит одновременно. При отключении тяги 9 траверсы 4 перемещаются незадисимо друг от друга и величина межконтактных промежутков всех ВДК 1 - 3 в отключенном по лож нии определяется лищь регулировкой ограничителей хода подвижных контактов 5, а потому может бьггь обеспечена одинаковой. Использование устройства позволяет повысить надежность работы многоразрыв«1 ных. вакуумшж выключателей высокого напряжения обенно выключателей на напряжения 11О - ЗЗО кВ, полюсы которых содержат 4 12 псюйедовательно соединенных ВДК. Устройство позволяет существенно уменьшить площадь сечения Tstr управления, Фак как хфак ически любое удлинение тяг, яотчэрое может достигнуть величины, соизмеримой с ходом подвижных KoifrasTOB ВДК, может ть скомпенсировано. Тем самым может быть достигнуто 1Аак9Кё повышение быстродействия Выключателей. В целом устройств во позволяет расширить диапазон применения вакуумных выключателей по Hanps жению.

1. ВАКУУМНЫЙ Шз1КЛЮЧЛТЕЛЬ, кажаый полюс которого содержит приводвой механизм, несколько последовательно соединенных вакуумных дуто- гасительных камер с траверсами подвш ных контактов, изоляционные тяги, свазы. ваюшие механизм с из траверс, и отключающие пружины, отличаюш и И с я тем, что, с целью повы1:цения надежности работы, тяги снабжены уаорами, а траверсы - втулками с возмож ностью перемещения втулок относительно траверс таким , что в отключенном положении между усюрами и втулкамн каждой траверсы рбразуютс я дазоры, величины которых обратно пропсфцнонвпЕ ны длине участка тяги от механизма до соответствующей траверсы. 2. &лключатепь по п.1, отличающийся тем, что, с yi рощення.сборки, втулка выполнена с внут ренним диаметром больше н ужного (f диаметра упора тяги и снабжена составным вкладышем для обеспечения взаимож действия трэверсы с упором тяги при включении.