Предохранитель-разъединитель Советский патент 1984 года по МПК H01H85/50 

®

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ по авт. св. № 915121. отличающийся тем, что. с целью повышения надежности срабатывания, он снабжен дополнительной пружиной, установленной на верхнем торце патрона, крышка патрона жестко закреплена на подвижном контактном элементе контактного разъема, причем усилие дополнительной пружины меньше усилия отключаюшей пружины.

СО 1чЭ

О5

Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным стреляющим предохранителям, предназначенным для защиты силового оборудования электрических сетей, например понижающих трансформаторов на напряжение 35-110 кВ.

По основному авт. св. № 915121 известен предохранитель-разъединитель, содержащий патрон с плавкой вставкой, нижний конец которого шарнирно закреплен на опорном изоляторе, разъемное контактное устройство с неподвижным контактным элементом и подвижным контактным элементом, который закреплен на верхнем конце патрона, и замок для удержания контактного устройства во включенном положении, открываемый бойком, который связан с отключающей пружиной, причем замок установлен в узле щарнирного закрепления патрона, а разъемное контактное устройство выполнено скользящего кольцевого типа 1 .

Известное устройство отличается недостаточным быстродействием предохранителя при отключении малых токов короткого замыкания и наличием нижнего токового предела отключения, после которого гащение электрической дуги осуществляется, главным образом, снаружи патрона.

Кроме того, низкая надежность работы при отключении малых токов перегрузки и токов холостого хода мощных трансформаторов приводит к обгоранию элементов верхнего разъемного контактного устройства, а также - к перекрытиям по поверхности патрона и отказам в гащении электрической дуги. Все указанные недостатки связаны с затягиванием на неопределенное время сброса крышки (колпачка) с верхнего конца патрона, а до наступления этого момента в патроне не осуществляется активное гащение электрической дуги, и снижают надежность срабатывания указанного предохранителя-разъединителя.

Целью изобретения является повышение надежности срабатывания.

Поставленная цель достигается за счет того, что указанный предохранитель-разъединитель снабжен дополнительной пружиной, установленной на верхнем торце патрона, крышка патрона жестко закреплена на подвижном контактном элементе контактного разъема, причем усилие дополнительной пружины меньше усилия отключаюшей пружины.

На чертеже представлена конструкция предохранителя-разъединителя. Чтобы не загромождать чертеж, на нем не показаны опорные изоляторы, нижний шарнир с выталкивающей пружиной и замком (защелкой) , неподвижная часть верхнего контактного рвзъема, состоящая из двух подпружиненных (упругих) пластин, и т.д.

Устройство содержит корпус 1 патрона, выполненный из твердого изоляционного газогенерирующего материала, например винипласта. Во внутренней полости корпуса

расположены нижний подпружиненный электрод 2 и верхний электрод 3. Между собой они соединены Vэлектрически и механически с помощью плавной вставки 4. К верхнему электроду за счет гайки 5 жестко присоединена крышка (колпачок) 6, закрывающая внутреннюю полость корпуса 1 от прямого попадания атмосферных осадков и влажного воздуха. Крышка с определенным усилием (натягом) надвигается на верхнюю часть корпуса I. Она может выполняться

, из металлической фольги, тонкого полиэтиг лена и т.д. Этой же гайкой крепятся дополнительная пружина 7, действующая на сбрасывание крыщки, и гибкий медный электрод 8. Последний осуществляет необходимую электрическую связь между электрода0 ми в полости корпуса 1 и цилиндрической подвижной частью 9 верхнего контактного разъема. Фиксирование электрода 3 в пространстве патрона осуществляется шпилькой 10.

Корпус 1 нижней своей частью ввинчен в металлический оголовник 11. Через отверстие внизу оголовника наружу выходит конец бойка 12. Боек верхней своей частью, расположенной внутри корпуса, жестко связан с нижним электродом 2 и также находится под воздействием его отключающей

Пружины, не показанной на чертеже.

Ушко 13 приварено к оголовнику 11 и служит для снятия и закрепления оголовника в ловителе нижнего изолятора предохранителя, также не показанных на чертеже. Ушко 14 предназначено для оперативного отключения с помощью штанги патрона предохранителя без разрушения тела плавкой вставки. В этом случае корпус 1 является как бы телом полюса разъединителя и служит для отключения токов холостого хода соответствующего трансформатора, вводя в цепь трансформатора видимый разрыв по воздуху.

Работа предохранителя-разъединителя при больших токах.

В этом случае после перегорания плавкой вставки в разрыве между электродами 2 и 3 возникает электрическая дуга. Под ее воздействием начинает быстро испаряться

газогенерирующий материал корпуса 1. Это приводит к быстрому подъему давления внутри предохранителя и энергичному перемещению в разные стороны электродов 2 и 3. При этом перемещение электродов осуществляется, главным образом, за счет давления газа, а не за счет действия на электроды отключающих пружин. Поэтому сброс крыщки 6 и ,J)cвoбoждeниe полости предохранителя для начала активного гашения

дуги в подвижном газовом потоке наступает задолго до размыкания верхнего контактного разъема. Электрическая дуга деионизируется и гаснет при прохождении тока через ноль,-как правило, не вызывая перенапряжений в защищаемой цепи.

Таким образом, при OTKjno4eHHH больших токов коротких замыканий отсутствует электрическая дуга в цепи полюса предохранителя-разъединителя за пределами внутренней полости патрона, что способствует сохранению характеристик контактных элементов предохранителя. Очевидно, что при этих токах наличие дополнительной пружины практически необязательно.

Работа предохранителя-разъединителя при средних токах.

При отключении средних значений токов коротких замыканий процесс нарастания давления в полости предохранителя-разъединителя идет медленнее, чем при больших токах. Отключение средних токов также должно наступать до начала размыкания верхнего контактного разъема. В противном слу-, чае возникшая наружная дуга в цепи полюса предохранителя разрушит контактные поверхности цилиндрической подвижной части 9 контактного разъема и пластин не-, подвижной части этого разъема. Здесь наличие дополнительной пружины 7 способствуетболее раннему открытию полости корпуса 1 и началу активного гашения дуги. Последнее сокращает время горения дуги, а значит, снижает последствия от воздействия аварийных токов на защищаемую сеть и уменьщает разрушения в месте короткого замыкания, особенно если оно сопровождалось горением дуги.

Работа предохранителя-разъединителя при малых токах.

При малых токах повреждения, таких как перегрузки большой и малой величины, наличие дополнительной пружины 7 сразу освобождает полость патрона от крышки 6

И электрода 3. Незамедлительно наступает активное гашение электрической дуги. В этом случае возможно кратковременное горение электрической дуги даже после размыкания верхнего контактного разъема, но 5 при сохранении патроном положения, близкого к вертикальному. Наличие дополнитель- ной пружины активизирует процесс и умень-) шает значения нижнего предела отключае/ мого тока.

0 Как видно из чертежа, в отключенном положении наружный электрод 3 и дружина 7 занимают положение 15, показанное пунктиром, которое не препятствует истеканию газов из внутренней полости предохранителя-разъединителя.

5 Работа предохранителя-разъединителя при отключении токов хода.

При отключении токов холостого хода от нагрузки трансформаторов плавкая вставка не перегорает и на разрушается вручную.

- При этом обслуживающий персонал штангой освобождает замок шарнира и вводит в работу выталкивающую пружину. Патрон падает вниз. Верхний контактный разъем размыкается, и между подвижной частью 9 этого разъема и его неподвижными пластинами, установленными на изоляторе, загорается дуга. Она горит в открытом Воздухе, охлаждается от соприкосновения с ним, становится рыхлой и гаснет до момента полного отпадания патрона из-за достаточного удлинения канала (ствола) дуги,

обеспечивающего ее погасание. Здесь имеется верхний токовый предел отключения, как и у разъединителей наружной установки. Организованное гашение дуги отсутствует, так как дуга внутри патрона не горит. Наличие снаружи предохранителяразъединителя пружины 7, связи 8 и гайки 5 способствует перемещению дуги на их выступающие части, чем будет повышена надежность работы боковых контактных поверхностей цилиндрической части 9 контактного разъема.