Высоковольтный газовый выключатель Советский патент 1989 года по МПК H01H33/00 

.7

менты приводных и опорных изоляционных конструкций, изолирующие от земли указанную камеру и приводящие ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли. Выключатель снабжен конденсатором 5, расположенным вне дугогасительной камеры 1, соединенным с ней газопроводом и имеющим тепловое сопротивление стенки существенно меньше, чем у дугога- сительной камеры 1. Кроме того, выключатель снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой газопроводом 10. Конденсатор 5 также расположен на потенциале земли и связан в нижней части с нижней частью указанного резервуара дополнительным трубопроводом 9, обеспечивающим сток конденсата в дополнительный резервуар 7. Кроме того, конденсатор 5 в нижней части снабжен конденсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры..Конденсатор снабжен трубкой с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть которой соединена с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор. Дополнительный резервуар снабжен реле 11 уровня, которое контролирует наличие конден- ,сата и управляет подогревателем 8. 4 з.п. ф-лы, 4 ил,

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение области применения при минусовых окружающих температурах и увеличение надежности. Высоковольтный газовый выключатель с применением в качестве дугогасительной и изоляционной среды шестифтористой серы содержит дугогасительную камеру 1 на высоком потенциале, постоянно заполненную указанным газом, элементы приводных и опорных изоляционных конструкций, изолирующие от земли указанную камеру и приводящие ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли. Выключатель снабжен конденсатором 5, расположенным вне дугогасительной камеры 1, соединенным с ней газопроводом 6 и имеющим тепловое сопротивление стенки существенно меньше, чем у дугогасительной камеры 1. Кроме того, выключатель снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой газопроводом 10. Конденсатор 5 также расположен на потенциале земли и связан в нижней части с нижней частью указанного резервуара дополнительным трубопроводом 9, обеспечивающим сток конденсата в дополнительный резервуар 7. Кроме того, конденсатор 5 в нижней части снабжен конденсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры. Конденсатор снабжен трубкой с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть которой соединена с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор. Дополнительный резервуар снабжен реле уровня 11, которое контролирует наличие конденсата и управляет подогревателем 8. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным газовым выключателям с применением шестифтористой серы (элегаза) в качестве дугогасящей среды.

Целью изобретения является расширение области применения выключателей при минусовых окружающих температурах и увеличение надежности работы выключателя ,

На фиг. 1 представлен высоковольтный газовый выключатель, снабженный конденсатором и дополнительным резервуаром с нагревателемJ на фиг. 2 - дополнительный резервуар с реле уровня злегаза на фиг. 3 - конденсатор с конденсатосборником; на фиг. 4 - то же, с дополнительной трубкой малого диаметра.

Дугогасительная камера 1, выполненная из изоляционного материала, постоянно заполнена газообразной шестифтористой серой до плотности заполнения р 5ап , превышающей на величину др плотность, достаточную для обеспечения коммутационной способности Рксм установлена на опорном изоляторе 2, в данном примере также заполненном шестифтористой серой и соединенном по газу с камерой. Опорный изолятор расположен на шкафу 3 управления, внутри которого находится привод, соединенный с дугогасительной камерой тягой 4. Выключатель снабжен вынесенным конденсатором 5, тепловое сопротивление стенки которого существенно меньше, чем сопро- тивление стенки дугогасительной камеры, выполненным, например, с ребрами из меди или алюминия и соединенным в верхней части газопроводом 6 с внутренней полостью опорного изо0 лятора или камеры. Выключатель может быть также снабжен дополнительным резервуаром 7 с подогревателем 8, расположенным в шкафу 3 управления и соединенным с конденсатором 5 тру5 бопроводом 9, соединяющим нижние части дополнительного резервуара 7 и конденсатора 5, обеспечивая сток конденсата из конденсатора 5 в указанный резервуар 7. В верхней части

0 дополнительный резервуар связан с внутренней полостью опорного изоля- .тора или камеры газопроводом 10.

Дополнительный резервуар 7 (фиг. 2) снабжен реле 11 уровня жидкого элегаза, которое контролирует наличие конденсата и управляет работой подогревателя 8.

На фиг. 3 представлен конденсатор, в нижней части снабженный кон0 денсатосборником 12, тепловое сопротивление стенки которого не меньше теплового сопротивления стенки дугогасительной камеры 1.

5

На фиг. 4 представлен конденсатор, снабженный трубкой 13 с сечением, значительно меньшим сечения конденсатора, верхняя часть трубки соединена с газопроводом 6, а нижняя опущена в конденсатор.

Выключатель работает следующим образом.

При понижении окружающей температуры за счет существенно меньшего теплового сопротивления стенки конденсатора газ во внутренней его полости охлаждается значительно быстрее, чем в дугогасительной камере , и опорном изоляторе.

Если конденсатор выполнен, например из тонкой меди, то его тепловое сопротивление на три порядка меньше теплового сопротивления изоляторов камеры и опорного. При температуре в конденсаторе ниже точки сжижения при плотности рЗС|П в нем начнется сжижение элегаза, которое будет сопровождаться падением давления и втягиванием в конденсатор газа из внутренней полости выключателя, в то время как газ будет находиться еще при более высоких температуре и давлении. Таким образом, при понижении температуры до заданной, исходя из сжижения при плотности коммутации рКОА, , весь избыток элегаза, запасенный на утечки, окажется в жидкой фазе в конденсаторе и затем в дополнительном резервуаре, а газ в выключателе будет иметь плотность рком, причем конденсация внутри дугогасительной камеры и опорного изолятора не будет иметь места.

При повышении окружающей температуры конденсатор нагревается быстрее чем дугогасительная камера, поэтому элегаз в жидкой фазе начинает испаряться, его давление в конденсаторе повышается и через трубопровод 6 пары элегаза поступают обратно во внутреннюю полость изолятора 2 или камеры 1 .

При большой скорости испарения конденсата газ з дугогасительной камере 1 не успевает прогреться, а давление элегаза растет, в этом случае начинается конденсация в дугогасительной камере, что недопустимо.

Для предупреждения этого необходимо замедлить процесс испарения жидкого олега-ja в конденсаторе, что может быть достигнуто различными спо0

5

0

5

0

5

собами. Например, конденсатор может быть снабжен конденсатосборником 12. В этом случае конденсация элегаза происходит в верхней части конденсатора с малым сопротивлением стенки. Стекая, конденсат собирается в кон- денсатосборнике, тепловое сопротивление стенки которого велико, и испарение происходит медленно. Скорость испарения можно регулировать таким образом, чтобы газ в дугогасительной камере успел прогреться так, что при новых значениях температуры и давления конденсации в камере не произойдет.

Процесс испарения конденсата в конденсаторе может быть также замедлен с помощью трубки 13. В этом случае конденсация происходит по всему объему конденсатора, а испарение при повышении окружающей температуры замедляется благодаря малому сечению трубки. Испарение в замкнутом объеме конденсатора 5 затруднено из-за повышения давления в нем, а выход газа из этого объема будет затруднен жидкостным затвором.

Таким образом, при снижении окружающей температуры до значения Trty, при которой плотность газовой фазы обеспечивает полную коммутационную способность, избыток элегаза, запасенный в выключателе на компенсацию утечки, находится в конденсаторе или в дополнительном резервуаре в количестве, равном

( Рз«п Я

k ОМ

)V

ъ t

0

5

0

5

где

Р Jan Р ком

- плотность заполнения,

плотность, при которой обеспечивается полная коммутационная способНОСТЬj

V в - объем внутренних полостей выключателя.

При наличии утечек в выключателе в этот период давление в нем и в конденсаторе начинает снижаться, соответствующая часть жидкого элегаза переходит в газообразное состояние и пополняет потерю элегаза.

При наличии в выключателе дополнительного резервуара 7 с подогревателем 8 процесс при начале сжижения элегаза в конденсаторе 5 имеет круговой характер. Жидкий элегаз из конденсатора 5 перетекает по трубопроводу 9 в резервуар 7, при включенном подогревателе начинает исаарять51

ся и через газопровод 10 поступать в изолятор, нагревая находящийся там газ.

Реле 11 включает подогрев при появлении конденсата и выключает - при его отсутствии.

Преимущество данного решения по сравнению с аналогами заключается в следующем.

Расширяется зона отрицательных температур, при которых обеспечивается полная отключающая способность выключателя без изменения конструкци дугогасительной камеры и повышения давления газа, что неизбежно при применении смеси элегаза с азотом.

По сравнению с прототипом данная круговая система более устойчива и надежна, предупреждает конденсацию элегаза в дугогасительной камере и изоляционных трубках. Таким образом, обеспечивается более высокий уровень изоляции выключателя, а также коррозионная стойкость системы.

Полезный народнохозяйственный эффект от внедрения данного предложения обеспечивается расширением зоны использования выключателя; надежностью его работы при сохранении от- ключающей способности; кроме того, упрощается и удешевляется газотехнология по сравнению с использованием смесей элегаза с другими газами, а следовательно, упрощается эксплуатация.

Формула изобретения

ее в действие, привод и шкаф управления на потенциале земли, о т- личающийся тем, что, с целью расширения области применения при минусовых окружающих температурах и увеличения надежности, он снабжен конденсатором, расположенным вне дугогасительной камеры, соединенным с ней газопроводом, имеющим тепловое сопротивление стенки, существенно меньшее, дугогасительной камеры.

5

0 5

д

5

0

5

дальнейшего расширения области применения при минусовых температурах окружающего воздуха, выключатель снабжен дополнительным резервуаром с подогревателем, расположенным на потенциале земли, связанным с дугогасительной камерой, газопроводом, конденсатор также расположен на потенциале земли и связан в нижней части с нижней частью указанного резервуара дополнительным трубопроводом, обеспечивающим сток конденсата из конденсатора в дополнительный резервуар.

с газопроводом, а нижняя опущена в конденсатор.

фиг.2

фиг.З