Высоковольтный воздушный выключатель Советский патент 1983 года по МПК H01H33/91 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным аппаратам. Известны высоковольтные воздушные выключатели, каждый полюс которого состоит из двух раздельных, но электрически Связанных между собой колонн На одной из них установлена гаситель ная камера, на другой - отделительС } Недостатком таких выключателей является их пониженная отключающая рпособность, вызванная воздействием высоких скоростей восстановления ..напряжения на межконтактный промелсуток гасительной камеры при отключениях. Известны также выключатели, в которых параллельно контактам дугогаси тельной камеры включены низкоомные резисторы, вводимые в главную, электрическую цепь при операции отключени резко снижающие скорость восстановления напряжения и тем самым повышаю щие отключающую способность выключателя р Недостатком этих выключателей является то, что включение производится подачей полного напряжения на коммутируемый объект без какого-либо ограничения при этом бросков тока и перенапряжений, что является причиной тяжелых повреждений Кбммутр1руемых установок, вызываемых короткими замыканиям на линиях электропередачи и в циклах неуспешных АПВ. При этом помимо перерывов электропередачи, большие величины токов к.з. приводят к разрушениям обмоток силовых трансформаторов, выгоранию электродов отделителей выключателей и други повреждениям. Известен также выключатель, повышающий надежность работы коммутируе мых установок путем выполнения опера ций включения в два этапа и тем самы снижающий броски тока и перенапряхсения. Данный,высоковольтный воздушны выключатель линии электропередач или трансформатора содержит электромагни ты включения и отключения, обмотки каждого из которых через соответствующие блок-контакты и кнопки соед нены с источником оперативного напря жения, а штоки связаны с пневматичес кими блоками включения и отключения обмотки соответственно, дугогаситель ную камеру с подключенным к ее конта там резистором и связанную с отделителем пневматическим трубопроводом, в котором размещен обратный клапан, а между выводами с ©моток электромагнитов включения и отключения включен управляемый ключ с блоком временной задержки в цепи управления 33« Несмотря на ряд достоинств таких выключателей недостатком их является то, что в них не предусмотрена блоки ровка от включения на неустранившеес к.з. Это приводит к серьезным поврежениям оборудования. Цель изобретения - повышение надежности выключателя и коммутируемого оборудования путем предотвращения включения при наличии к.з. Указанная цель достигается тем, что в высоковольтном воздушном выключателе линии электропередачи или транс форматора, оборудованных блоком напряжения, содержащем электромагниты включения и отключения, обмотки -каж дого из которых через соответствующие блок-контакты и кнопки соединены с источником оперативного напряжения, а их штоки связаны с пневматическими блоками включения и отключения соответственно, дугогасительную .Камеру с подключенным к ее контактам резистором и связанную с отделителем пневматическим трубопроводом, в котором размещен обратный клапан, а между выводами обмоток электромагнитов включения и отключения вклю|Чен управляемый ключ с блоком временной задержки в цепи управления, обратный клапан выполнен в виде дифференциального электромагнитного клапана, обмотка которого через Дополнительно введенный диод включена параллель.но обмотке электромагнита отключения Иу.через дополнительно введенные второй управляемый ключ и кнопку включения, соединена с источником оперативного напряжения, а в цепь управления второго управляемого ключа введен второй блок временной з адержки, через блок напряжения подключей пороговый блок, выход которого включен в цепь управления второго управляемого ключа через второй блок временной задержки. На фиг.1 показана общая схема выключателя; на фиг.2 - схема управления выключателем; на фиг.З.- схема включения по 5огового блока в сеть высокого напряжения. Устройство ( фиг.1) содержит дугогасительную камеру 1, отделитель 2, пневматический трубопровод 3, в котором расположен дифференциальный пневматический клапан 4, с обмоткой 5 электромагнита исвязанные с ним дутьевой клапан б дугогасительной камеры и дутьевой клапан 7 .отделителя 2, резервуар 8 сжатого воздуха, пневматические блоки отключения 9 и включения 10, резистор 11, подключенный к контактам 12 дугогасительной камеры 1, электромагниты отключения 13 и включения 14, кнопку 15 отключения, кнопку 16 включения контакта 17 отделителя, выхлопные клапаны 18 и 19 отделителя и дугогасительной камеры. Обмотки 20 и 21 (фиг.2) электромагнитов отключения 13 и включения 14 подключены соответственно через блок-контакты 22 н 23 и кнопки 15 и 16 к источ нику оперативного напряжения, обмот ка 5 электромагнита дифференциального пневматического клапана включена через диод 24 и блок-контакты 22 па раллельно обмотке 20 электромагнит.а 13 отключения, при этом выводы обмоток 20 и 21 электромагнитов отключения и включения, связанные с по ложительным полюсом источника оперативного напряжения, соединены с пер вым управляемым ключом 25, в цепь уп равления к.торого включен блок 26 временной .задержки, содержащий, например, RC-цепочку. В цепь обмотки электромагнита, управления дифференциальным пневмоклапаном, через кноп ку 16 включения со стороны положи.тельного полюса оперативного напряже ния включен второй управляемый ключ со своим блоком 28 временной задержки, содержащим RC-цепочку. Блок 29 напряжения, реагирующий на наличие или отсутствие напряжения в коммутируемой сети после выключателя, сое динен своим выходом с входом порогового блока 30, выполненного, например, в виде электромагнитного реле, а выход 31 блока 30 /(контакты электромагнитного реле включен в цепь уп равления второго управляемого к.люча через блок 28 временной задержки. , Особенность конструкции дкфферен..диального пневматического клапана с электромагнитным управлением такоза, что он нормально закрыт и открывается для прохода воздуха в полость ддугьевого клапана отделителя только на время подачи электрического импульса на его обмотку 5 управления. В качестве блока 29 напряжения могут быть использованы трансформаторы напряжения, конденсаторы связи, обкладки вводов трансформаторов тока или другие элементы, присоединеМные , а при их отсутстви специально подвешиваемые емкостные дели тели напряжения. Устройство работает следу7ошим образом. Перед операцией двухступенчатого включения контакты 12 дугогасительно ка1.1еры 1 замкнуты, а контакты 17 отделителя разомкнуты (фиг.1). При включении выклю:ателя с помощью кноп ки 16 (фиг. 2) подается электрическкй импульс в обмотку 21 электромагнита 14 включения и на тиристоры 25 и 27 с соответствующими блоками 26 tH 28 временной задер58ки, электромагнита 14 включения действует на блок 10 включения, с помощью которого открывается выхлопной клапан 18 и сжатый воздух из отделителя 2 сбрасывается в атмосферу. Через время, определяемое блоком 26 эаде.ржки после включения кнопки 16, срабатывает электромагнит 13 отклют чения с обмоткой 20 и сжатый воздух через блок 9 отключения и дутьевой клапан 6 поступает в дугогасительную камеру, размыкает ее контакты 12 и тем самым вводит резистор 11 в основную цепь выключателя. После этого заканчивается сброс воздуха из отделителя 2 и его контакты 17 замыкаются, т.е. происходит включение выключателя с введенным в его основную цепь резистором 11. К этому моменту блоком 28 регулируется порог срабатывания временной задержки открытия управляемого ключа 27. Если после включения отделителя оборудование за выключателем или сеть будут находиться в исправном состоянии, то появившееся на них напряжение вызовет срабатывание реле 30, размыкание его контактов 31 (фиг. 2 и 3 и прекращение заряда кон-, денсатора RC-цепочки блока 28 задержки до открытия управляемого ключа 27, т.е. нормальное включение выкJmчaтeля. Если же в сети имеется короткое замыкание, то произойдет почти полное падение напряжения в резисторе 11- выключателя и контакты 31 реле 30 останутся замкнутыми до полного открытия управляемого ключа 27. При этом произойдет открытие дифференциального пневматического клапана с последующим отключением сети отделителем 2 . Отключение выключателя производится . включением кнопки 15. При этом электрический импульс поступает в. обмотку 20 электромагнита 13 отк.тючения, что приводит в действие блок 9 отключения и поступление воздуха в гасительную камеру, и керез диод 24 в обмотку 5 электромагнита дифференциального пневмоклапана 4, который открывается для нормального поступления воздуха к дутьевому клапану 7 и завершению нормальной операции отключения выключателя. Необходимость использования блока задержки открытия управляемого ключа 25.вызвана тем, что собственное время отключения контактов гасительной камеры выключателя значительно меньше времени включения отделителя. При .несоблюдении соответствующей синхронизации моментов срабатывания гасительной камеры и отделйте-ля будет нарушена последовательность их действия и тем самым отказ в операции двухступенчатого включения. Использование аналогичного блока для управляемого ключа 27 вызвано необходимостью создания выдержки времени для осуществления операций введения резистора 11 в коммутируемую сеть и включения отделителя, после которых решается исход всего цикла

включения выключателяf произойдет ли полное включение выключателя или его отключение при наличии к.з.

Предлагаемое устройство исключает включение выключателя при наличии к 13, в цепи и тем самым устраняет

тяжелые термические и электродинамические воздействия на присоединенное оборудование приводящие к их разрушениям, и,следовательно, использование изобретения даст сумеетBeHHb&t эффект.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ВЬПСЛЮЧАТЕЛЬ линии электропередачи или Трансформатора, оборудованных блоком напряжения, содержащий электромагниты включения и отключения, обмотки каждого из которых через соответствующие блок-контакты и кнопки соединены с источником оперативного напряжения, а их штоки связаны с пневматическими блоками включения и отключения соответственно, дугогасительную камеру с подключенными к ее контактам резистором и связанную с отделителем пневматическим тру Вопроводом, в котором размещен обратный клапан, а между выводами обмоток электромагнитов включения и отключения включен управляемый ключ с блоком временной задержки в цепи управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения включения при наличии короткого замыкания, обратный клапан выполнен в виде дифференциального электромагнитного клапана, обмотка которого через дополнительно введенный диод включена параллельно обмотке электромагнита отключения § и через дополнительно введенные вто((Л рой yпpaвляe tый. ключ и кнопку включения соединена с источником опера.-I тивного напряжения, а в цепь управ.ления второго управляемого ключа вве ден второй блок временной задержки Ъ через выходную цепь порогового элемен- та, вход которого предназначен для подключения к выходу блока напряжения. 00