Коммутирующее устройство Советский патент 1987 года по МПК H01H33/04 

13

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутирующим устройствам.

Цель изобретения - обеспечение управляемости за счет быстродействующего разрушения токоведущей перемьга- ки потоком газа, запасенного под давлением в резервуаре при подрыве диафрагмы, герметично закрывающей его.

На фиг.1 изображено устройство, разрез; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1,

Данное -коммутирующее устройство (фиг.1) содержит токоподводы 1, перемкнутые перемычкой 2 ослабленным сечением 3 (выполняется в виде надреза или пайки). Токоподводы- I сочленены с дугогасительной камерой 4 поперечного дутья и электрически соединены с

направляющими электродами 5. Через соп-20 тельной камере 4 ее опорные, точки

ло 6 дугогасительная камера 4 с токопод водами 1, перемычкой 2 и направляющими электродами 5 сопряжена с резервуаром 7 сжатого газа который со стороны сопла 6 закрыт герметично диафрагмой 8 (выполненной из изоляционного материала) ; К .резервуару 7 через кран 9 подсоединен газопровод 10. В непосредственной близости от диафрагмы 8 расположены электроды разрядника 11. Сплошной толстой основной линией показана перегородка 12 с диафрагменным отверстием 13.

Коммутирующее устройство может содержать п-лучевую звездообразную перемычку 14. На фиг.2 показана трехлучевая перемычка, электрически соединенная с токоподводами 15, прилегающими к соплу 6.

Коммутирующее- устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала от соответствующей релейной защиты срабатывает устройство подрыва диафрагмы, формируя высоковольтный разряд между электродами разрядника 11.

Высоковольтный разряд вблизи диафрагмы 8 и давление газа на нее приводит к ее разрушению по всему сечению перекрываемого резервуара 7. Высоковольтный разряд может обеспечиваться и между электродами трехэлек- тродного разрядника, электроды которого располагаются в непосредственной близости от диафрагмы 8. Последняя может быть надрезана и механическим способом, например ножом с электри- ческим приводом, а также при необходимости дистанционного бесконтактно

го привода - лучом лазера, находящегося в ждущем режиме.

При разрушении диафрагмы 8 поток сжатого газа из резервуара 7 через сопло 6 устремляется в сторону токоведущей перемычки 2, по которой проходит ток между токопроводами и раз- рущает ее в месте ослабленного сечения 3, при этом концы перемычки отги- .баются в сторону дугогасительной камеры 4 (показано штриховыми линиями). Между отогнутыми концами разорванной токоведущей перемычки 2 возникает электрическая дуга, которая под действием потока сжатого газа, запасенного в резервуаре 7, увлекается в ду- гогасительную камеру 4. При перемещении электрической дуги в дугогаси0

движутся по направляющим электродам 5. Наличие дугогасительной камеры 4 (которая может быть вьшолнена с перегородками дугогасительными пластинаг 5 ми специальной щелевой формы) и интенсивного газового дутья обеспечивает погасание электрической дуги уже в первом полупериоде тока короткого замыкания (при переменном токе частоты 50 Гц).

Введение в устройство подрыва диафрагмы за счет электрического разряда и сжатого (до десятков атмо.сфер) газа позволяет обеспечить большое .. быстродействие коммутирующего устройства от момента подачи сигнала на устройств.о подрыва диафрагмы до момента разрушения токоведущей перемычки. Наличие сопла 6 создает ударную газовую волну давления, которая разрушает токоведущую перемычку 2.

Резервуар 7 снабжается перемычкой 12 с диафрагменным отверстием 13. Процесс срабатывания в этом, случае происходит как указано вьшге до момента разрушения ударной волной токоведущей перемычки 2. Объем резервуара 7 от диафрагмы 8 до перегородки 12 рассчитывается из условия разрушения токоведущей перемычки 2. Процесс обдувания электрической дуги далее . обеспечивается за счет истечения газа из второй части резервуара 7 через диафрагменное отверстие 13. Это позволяет обеспечить необходимую оптимальную скорость истечения для всей гаммы отключаемых токов.

В случае быстродействующего предохранителя, снабженного звездообраз0

5

0

5

ной токоведутцей перемычкой 14 процес отключения происходит аналогично, пр этом перемычка разрывается в местах ослабленного сечения 3 и электрические дуги, возникнувшие между концами токоведущей перемычки 14, движутся опорными точками по направляющим - электродам (не показаны), соединенными с токоподводами 15 до момента по- гасания электрической дуги.

При протекании номинального тока по коммутирующему устройству за счет массивных токоподводов 1 тепло от плоской, но широкой токоведущей nepe Мзпки 2 отводится к ним и перегрева ее не происходит.

Для повышения номинальных токов до десятков КА может быть применено водяное охлаждение токоподводов 1.

В данном устройстве электрическая дуга возникает сразу в цепи основных токоподводов, что позволяет повысить у коммутирующего устройства номинальное напряжение до уровня 20 - 24 кВ, номинальный ток до 20 - 30 кА, сквозные токи до 100 - 150 кА и осуществить быстродействующее отключение токов с токоограничением в контурах с ожидаемыми токами (переменный ток 50 Гц) 200 - 300 кА.

Изобретение позволяет расширить коммутационную способность по величине отключаемых токов за счет разделения резервуара со сжатым газом на . две части. Объем с газом, прилегаю- щий к соплу, предназначен, в основном, для разрушения токоведущей перемычки за счет ударного устройства газового потока, а второй объем - для обеспечения необходимого газового дутья на стадии дугогашения.

Q

|g

n

5

0

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет выполнения токоведущей перемычки с тремя и более лучами и подсоединенными к ним токоподводами.

Формула изобретения

1. Коммутирующее устройство, содержащее токоподводы, перемкнутые токоведущей перемычкой, сочлененные с дугогасительной камерой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения управляемости, оно снабжено резервуаром сжатого газа, которьй со стороны токоведущей перемычки через сопло соединен с дугогасительной камерой и закрыт герметично со стороны сопла диафрагмой, снабженной устройством подрыва, выполненным в виде разрядника, электроды которого расположены в непосредственной близости от диафрагмы, а токоведущая перемычка выполнена п-лучевой, перекрывающей все сечения сопла, причем каждый луч перемычки соединен с соответствующим токоподводом и направляющим электродом дугогасительной камеры, а от центра периферии токоведущая перемычка имеет ослабленные сечения, разделяющие лучи между собой.

2. Устройство по П.1, о-т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью расширения коммутационной способности, ре-; зервуар со сжатым газом разделен дополнительно введенной перегородкой на две части, одна из которых, прилегает к диафрагме, а другая сообщена с ней через диафрагменное отверстие в перегородке.

Изобретение относится к электротехнике , в частности к коммутирующей аппаратуре. Цель изобретения - обеспечение управляемости за счет быстродействия разрушения токопроводящей перемычки потоком газа. Устройство содержит токоподводы 1, перемкнутые перемычкой 2 с ослабленным сечением 3. Токоподводы 1 сочленены с дугога- сительной камерой 4 поперечного дутья и соединены с направлякяцими электродами 5. Через сопло 6 дугогаситель- ная камера 4 с токоподводами 1, перемычкой 2 и направляющими электродами 5 сопряжена с резервуаром 7 сжатого газа, который закрыт диафрагмой 8. К резервуару 7 через кран 9 подсоединен газопровод 10. Вблизи диафрагмы 8 расположены электроды разрядника 4, В перегородке 12 вьтолнено отверстие 13. Коммутирующее устройство содержит п-лучевую перемычку. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. i СО Г 00 О5 00

Редактор А. Коэориз

Составитель В, Попова

Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Заказ 4052/50

Тираж 697Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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