Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя Советский патент 1991 года по МПК H01H33/91 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к дугогасительным устройствам высоковольтных автокомпрессионных выключателей.

Целью изобретения является повышение отключающей способности и напряжения на разрыв.

На фиг. 1 приведено дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя; на фиг. 2 - выключатель, у которого подвижный дугогасительный контакт снабжен внутри дополнительным полым металлическим контактом; на фиг. 3 - зависимость тока

отключения отил от 8/8и,с; на фиг. 4 - зависимость тока |Јткл от давления Р.

Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя (фиг. 1) содержит главные неподвижный 1 и подвижный 2 контакты, неподвижный поршень 3, шток 4 привода, неподвижный дугогасительный контакт 5 с наконечником 6 и подвижный дугогасительный контакт 7. Подвижный дугогасительный контакт 7 выполнен разрезным из пружинящего материала, например, из фосфористой бронзы. На подвижном главном контакте 2 установлено жестко заО 00

со

о

00 00

крепленное сопло 8. Полость сжатия К находится между подвижной системой выключателя, включающей в себя изоляционное сопло 8, подвижный контакт 2 и подвижный дугогасительный контакт 7, и неподвижным поршнем 3. Контакт 7 подпружинен пружиной 9. Подвижный дугогасительный контакт 7 (фиг. 2) может быть снабжен дополнительным полым металлическим контактом 10.

Дугогасительное устройство выключателя (фиг. 1) работает следующим образом.

При подаче команды на отключение срабатывает привод и шток 4 перемещает подвижную систему выключателя (главный подвижный контакт 2, подвижный дугогасительный контакт 7, изоляционное сопло 8) слева направо. Сначала размыкаются главные контакты 1 и 2, затем ток перебрасывается в зону контактирования дугогаси- тельных контактов 5 и 7. По мере движения подвижной системы выключателя относительно неподвижного поршня 3 происходит сжатие газа, например элегаза, в камере К. Дугогасительный контакт 7 проходит предварительный ход в контактах (контакт 7 скользит по контакту 5), и при размыкании этих контактов возникает дуга, которая горит между наконечником 6 неподвижного дугогасительного контакта 5 и подвижным дугогасительным контактом 7, площадь сечения отверстия которого уменьшилась после размыкания контактов до площади 5(0,15-0,5)5ир, где - площадь поперечного сечения горловины изоляционного сопла.

Эффективность использования газа, сжатого в камере К, повышается благодаря дополнительному росту давления в-камере К при уменьшении суммарной площади сечений 5с 5+5ис- Созданное таким образом несимметричное дутье повышает отключающую способность дугогасительного устройства по сравнению с системой двухстороннего дутья, когда S « 5Ир за счет увеличения давления в камере К.

При включении выключателя сначала замыкаются дугогасительные контакты 5 и 7, а по мере движения подвижной системы выключения справа налево площадь сечения отверстия S контакта 7 увеличивается и достигает площади сечения Зн соответствующей наружному диаметру неподвижного дугогасительного контакта 5. Величина площади сечения неподвижного дугогасительного контакта 5н приблизительно равна площади сечения изоляционного сопла Зцс(5н 5ир), что связано с конструктивными особенностями дугогасительных устройств

высоковольтных автокомпрессионных выключателей с изоляционными соплами,

В случае исполнения выключателя с подвижным дугогасительным контактом 7,

снабженным полым металлическим контактом 10 с соплообразным отверстием с площадью сечения горловины, равной 5, шток перемещает всю подвижную систему выключателя слева направо. Размыкаются

0 главные контакты 1 и 2, затем ток перебрасывается в зону контактирования неподвижного дугогасительного контакта 5 и подвижного дугогасительного контакта 7. По мере движения подвижной системы вы5 ключателя относительно неподвижного поршня 3 происходит сжатие элегаза в камере К. Когда дугогасительные контакты 7 и 5 размыкаются, зоной контактирования становится наконечник б и дополнительный ме0 таллический контакт 10. В момент их размыкания возникает дуга, которая горит в зоне эффективного дугогашения. Далее перемещение дополнительного металлического контакта 10 осуществляется дугогаси5 тельным подвижным контактом 7.

Эффективность использования газа сжатого в камере К, повышается за счет роста давления в камере К при уменьшении суммарной площади Sc S+Snc по сравне0 нию с системой двухстороннего дутья, когда S «Sue.

При включении выключателя в начале имеется контактирование дополнительного металлического контакта 10с наконечником

5 6, затем включаются контакты 5 и 7 и далее главные контакты 1 и 2.

Проведенные исследования отключающей способности на моделях элегазового дугогасительного устройства ( в системе с

0 двумя степенями давления) с изменением отношения 3/5цс ot 5/5ир.0 (одностороннее дутье) до S/Suc l (двухстороннее дутье) показали, что в диапазоне 0,15-0,7 происходит уменьшение тока отключения

5 1откл (в отн. ед.) по сравнению с дугогаси- тельными устройствами двухстороннего дутья, составляющее не более 5-10%. Учитывая, что для уменьшения расхода элегаза целесообразно выбирать меньшие значе0 ния S/Sup. не приводящие к существенному уменьшению отключающей способности дугогасительных устройств, выбор следует ограничить в диапазоне 0,15-0,5 (фиг. 3).

5 По методике расчета давления в дугогасительных устройствах можно показать, что замена дугогасительных устройств двухстороннего дутья, применяемых в элегазовых автокомпрессионных выключателях, на дугогасительные устройства несимметричного дутья с 5/5цЈ 0,15-0,5 позволяет повысить давление в зоне гашения дуги примерно в 1,5-1,7 раза. Результаты проведенных экспериментальных исследований (фиг. 4) показывают, что увеличение давления в 1,5 раза позволяет повысить ток отключения примерно на 30%, что существенно больше указанного 10%-ного превышения отключающей способности дугогасительного устройства двухстороннего дутья по сравнению с дугогасительным устройством несимметричного дутья при одинаковом давлении в обоих дугогасительных устройствах. С другой стороны, оставляя неизменным ток отключения, повышение давления в 1,5-1,7 раза для дугогасительных устройств несимметричного дутья позволяет повысить напряжение, приходящееся на ду- гогасительный разрыв,

Формула изобретения 1. Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя, содержащее подвижный и неподвижный главные и дугога- сительные контакты и изоляционное сопло, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения отключающей способности и напряжения на разрыв, подвижный дугога- сительный контакт выполнен скользящим с возможностью изменения площади до 5(0,15-0,5)5и.с при размыкании, где S - пло0 щадь сечения горловины подвижного дугогасительного контакта; 5цр - площадь сечения горловины изоляционного сопла.

2.Устройство поп. 1,отличающее- 5 с я тем, что подвижный дугогасительный

контакт снабжен внутри дополнительным полым металлическим контактом, выполненным с возможностью перемещения.

3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- 0 с я тем, что площадь сечения горловины

дополнительного полого металлического контакта выполнена так, что 5(015-0,5)5ир.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутационному аппарату. Целью изобретения является повышение отключающей способности выключателя и напряжения на разрыв. В дугогасительном устройстве высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя по- движный дугогасительный контакт выполнен скользящим, с возможностью изменения площади сечения горловины $(0,15-0,5) - площади изоляционного сопла, подвижный дугогасительный контакт может быть снабжен внутри дополнительным подпружиненным полым металлическим контактом, причем площадь сечения горловины дополнительного полого металлического контакта 5(0,15-0,5)5ис - площади изоляционного сопла. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. (/) С

Фиг. 1

0 0,2 0,4 Of 0,8

Фм.З

I отм

P const

S&