Воздушный выключатель Советский патент 1986 года по МПК H01H33/53 

Изобретение относится к электро- аппаратостроению и может быть ис- ользовано в системах комм тации ощных низковольтных сетей,, наприер, для отключения больших постоянных токов.

Цель изобретения - повышение быстродействия воздушного выключатея.

На фиг„ 1 показан ;зоздушньй выключатель, вид спереди:; на фиг.2 разрез А-А на фиг.; на фиг.З - разрез Б-Б на фи1% i; на фиго 4 - процесс образования воздушной кумулятивной струи.

Выключатель содержит гибкую объемную тонкостенную капсулу 1 ,, имеющую эллиптическое сечение по двум кооринатным осям, пробку 2j к которой естко закрегшен конец капсулы 1, рубопровод 3 для подачи сжатого оздуха, патрубок 4 трубопровода введен внутрь капсулы до .контактной зоны; фланец 5 пробки 2 для фиксации положения капсулы 1; пластины 6,, обеспечивающие постоянство величины эффективной площади в заданном пределе рабочего хода капсулы 1, направляющие 7 фиксирующие положение пластин 6 относительно капсулы 1 и корпуса 8 пружины 9| подвижные контакты 10 и И, электроизоляционный уплотнитель 12, с помощью которого крепятся контакты 10 и 11; гайка 13, выходной патрубок 14, который жестко крепится к капсуле 1 и корпусу 8 (устройство патрубка не показано); замкнутый кронштейн 15, жестко закрепленный на конце входного патрубка 4 и охватывающий зону контактов 10 и 11| кумулятивный цилиндр 16з установленный на кронштейне 15 напротив контактной зоны с возможностью поворота вокруг оси 17 и подпружиненный пружиной ISj фигурная стойка 19,, жестко установленная во втулке 20, закрепленной в пластине 6, Позицией 2 обозначен фланец капсулы 1, состоящий из двух половин,

Воздушный выключатель работает следующим образом.

Расхождение силовых контактов 10 и lljKaK в прототипе,осуществляется при раздувании гибкой капсулы 1 по малой оси эллипса сжатым воздухом, подаваемым из ресивера пневмопривода по сигналу системы управления (не показано) НПО трубопроводз 3 (фиг„ 1 и 2).

5

0

5

0

0

Особенности гашения дуги, используемые в данном выключателе.

Ввод входного патрубка 4 вплоть до контактной зоны обеспечивает при подаче сжатого воздуха по трубопроводу 3 (фиг„1 и 2) поперечное дутье дуги по направлению к выходному патрубку 14. Длина электрической дуги между расходящимися контактами 10 и 11 увеличивается и снижается ее устойчивость,, Более интенсивно по сравнению с прототипом происходит удаление продуктов ионизации через выходной патрубок 14 и восстановление прочности „межконтактно го i электрического промежуткао

В выключателе применено также прерывание дуги узкой воздушной струей высокого давленидд для полу-: чения которой используют кумуля- тивный эффект. Формирование воздушной кумулятивной струи иллюстрируется на фиг,4, В щ-шиндре 16 имеется конусообразная выемка,, обращенная к контактной зоне (зона расхождения контактов)5 и выход патрубка 4, При подаче сжатого воздуха из патрубка |4 часть потока попадает в конусообразную выемку цилиндра 16. По осевой линии цилиндра встречного этому подтоку возникает узкая струя воздуха высокого давления (в десятки сотни раз большего, чем давление воздуха из патрубка 4), причем длина струи небольшая,, локализована в контактной зоне и определяется, как и давление в струе, центральным телесным углом выемки в цилиндре 16 При подаче воздуха по трубопроводу 3 под давлением 3-4 ат кумулятивный цилиндр с телесным углом 35-40 создает давление в струе 50-60 ат, что вполне достаточно для прерывания (разрезания) электрической дуги с током в несколько сотен ампер. Кроме того, что кумулятивная струя играет роль прерывателя дуги, снижая ее устойчивостьJ она еще производит дополнительную деионизацию контактной зоны за счет интенсивного рассеивания продуктов ионизации.

В связи с возможными колебаниями дуги при поперечном дутье в выключателе предусмотрено движение кумуля- 55 тинной воздушной струи в плоскости, перпендикулярной оси силовых контактов 10 и 11J в пределах централь- iigro угла с. 30--40 (фиг. 1 и 4), С

этой целью установлена фигурная стойка 19 (фиг.З), образующая с кумулятивным цилиндром 16 кулачковую пару. Нормально при замкнутых силовых контактах 10 и 11 (фиг.2), рсь цилиндра 16 смещена на угол oi/2 от оси патрубка 4 за счет подпружинива- йия цилиндра 16 пружиной 18. При расхождении контактов 10 и 11, когда возникает дуга, фигурный выступ стойки 19 приближается к кумулятивному цилиндру 16 и, когда контакты 10 и 11 разойдутся на расстояние OjS-l jO см, фигурный выступ стойки 19 воздействует на цилиндр 16, Дли- на фигурного выступа стойки 19 выбирается так, чтобы полный угол разворота сИ составлял 30-40° при расхождении контактов 0 и 11 на расстояние от 1,0 до 2,5-3,0 см. После этог под действием пружины 18 цилиндр 16 возвращается в исходное положение, вторично разрезая кумулятивной струей контактную зону. При выклю-. чении воздушного выключателя, ког- да капсула 1 принимает исходное положение, стойка 19 совершает об- . ратный ход и цилиндр .16 вновь принимает исходное положение.

Таким образом, продолжение вход- ного патрубка пневмопривода внутрь капсулы вплоть до контактной зоны, создающее поперечное дутье дуги, и применение кумулятивного цилиндра.

формирующего кумулятивную газовую струю для прерьшания электрической дуги между контактами, повышает быстродействие воздушного выключателя.

Формула изобретения

Воздушный выключатель газонаполненного типа, содержаш;ий пневмопривод с патрубком, гибкую объемную тонкостенную капсулу эллиптического сечения, заключенную в жесткий кор- пус и подпружиненную силовыми пружинами с направляющими, закрепленными на пластинах, расположенных с внешних сторон капсуль, подвижные силовые контакты, расположенные внутри капсулы, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, патрубок пневмопривода введен внутрь капсулы до контактной зоны, на конце патрубка жестко закреплен дополнительно введенный замкнутый кронштейн, охватывающий контактную зону, напротив патрубка на кронштейне установлен с возможностью поворота и подпружиненный дополнительно введенный кумулятивный цилиндр, обращенной конусообразной выемкой к контактной зоне, а рядом с цилиндром установлена дополнительно введенная и жестко закрепленная во втулке на одной из пластин фигурная стойка, образующая с цилиндром кулачковую пару.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к воздушным выключателям газонаполненного типа. Цель изобретения - повьшение .быстродействия. Воздушный выключатель содержит тонкостенную капсулу 1 с трубопроводом 3 для подачи сжатого воздуха. Патрубок 4 введен внутрь капсулы до контактной зоны На конце патрубка 4 закреплен замкнутый .кронштейн 15, охватывающий контакт- . ную зону. Напротив патрубка на кронштейне -установлен с возможностью поворота кумулятивный цилиндр 16 с конусообразной выемкой к контактной зоне. Кумулятивный цилиндр 16 закреплен на фигурной стойке 1$ на втулке 20,образуя кулачковую пару. Ввод патрубка 4 вплоть до контактной зоны обеспечивает при подаче сжатого воздуха по трубопроводу 3 поперечное дутье дуги п о направлению к выходному патрубку 14 и восстановление прочности межконтактного элекч рического промежутка, а ку- ryлятивный цилиндр формирует газовуЮ струю для прерывания дуги, чем повышает быстродействие выключателя. . 4 ил. о (Л 1г 10 1375 JS J. IsD 4 sj со а

21

Фиг, 2

21

r7Z/04/ iV

.-... Фи.,3

Редактор М.Петрова

Составитель В.Попова

Техред О.Гортвай Корректор О.Луговая

Заказ. 4133/53,Тираж 643 . Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретепий и открытий 113035, Москва, Ж-35 ,, Раушская наб.,-д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная 4

g3us.tf