Баковый многополюсный газовый выключатель высокого напряжения Советский патент 1992 года по МПК H01H33/18 

Изобретение относится к многополюсным газовым выключателям высокого напряжения(преимущественно тоехполюсным, элегазовым, до 40-45 кВ), дугогасительные устройства которых имеют два последовательных разрыва на полюс.

Известны выключатели, преимущественно элегазовые. с расположением нескольких полюсов выключателя в общем кожухе (баковые), с двумя разрывами на полюс, с гашением дуги в этих разрывах путем вращения ее в магнитном поле, создаваемом катушкой, через которую при отключении протекает ток дуги. При этом во включенном положении выключателя ток через катушку не протекает, а возникает в

ней при отключении после размыкания рабочих контактов и переброса дуги на полые, в частности цилиндрические, дугогасительные контакты, соединенные последовательно с катушкой. В отключенном положении дугогасительные контакты располагаются соосно. Катушка является общей для двух разрывов полюса, а находящиеся внутри ее дугогасительные полые контакты разделены в центральной части изоляционным барьером. При этом имеются отдельные подвижные контакты для каждого разрыва, приводимые в действие через систему рычагов, каждый - от отдельного вала

Хотя наличие одной катушки вместо двух и представляет определенное упроще 4i

О1

ние конструкции, однако такая компоновка выключателя имеет ряд недостатков. Наличие от дельной системы рычагов для каждого разрыва усложняет конструкцию выключателя, увеличивает количество и массу подвижных частей, габариты, снижает надежность конструкции. Наличие изоляционного барьера усложняет конструкцию ду- гогасительного электрода внутри катушки, ограничивает ресурс дугогасительного устройства (расположение зоны горения дуги вблизи изоляционной перегородки ускоряет износ последней) и несколько ухудшает процесс гашения, т.к. перегородка препятствует поступлению свежего газа в зону дуги. Надежность также снижается дополнительным узлом токосъема, необходимым для сохранения токового контура при движении контактов.

Известен выключатель с конструкцией катушки, аналогичной описанной, но с расположением подвижных контактов и катушек нескольких, преимущественно трех, полюсов выключателя на общей изоляционной траверсе, совершающей в процессе коммутации вращательное движение. В этом выключателе механизм контактов упрощается: все подвижные контакты приводятся в движение одним общим валом с изоляционной траверсой, не требуется узел токосъема при движении контактов. Однако расположение в подвижной части выключателя катушек с массивными электродами является недостатком, т.к. увеличивает объем и массу подвижных частей выключателя, крепление подвижных катушек затруднено. О недостатках общей для двух разрывов катушки связано выше.

Целью изобретения является упрощение конструкции выключателя, уменьшение массы подвижных частей и, соответственно, энергии привода, повышение коммутационного ресурса и надежности конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в баковом многополюсном газовом выключателе высокого напряжения, который содержит в каждом полюсе двухразрывные дугогасительные устройства с рабочими и подвижными и неподвижными дугогаси- тельными контактами, причем один из каждой пары взаимодействующих дугогасительных контактов выполнен полым и на нем установлена дугогасительная катушка, а подвижные дугогасительные контакты укреплены на изоляционной поворотной траверсе, - полые дугогасительные контакты с установленными на них катушками выполнены раздельно для каждого из разрывов и жестко закреплены на введенных опорах, Контакты полюсов при этом

предпочтительно расположены по окружности. Газ, которым заполнен выключатель, - преимущественно шестифтористая среда, но может быть и другой газ, или смесь этого

газа с воздухом. Полые дугогасительные контакты с расположенными на них катушками могут быть установлены так, что их оси параллельны -оси вращения изоляционной траверсы, а подвижные дугогасительные

0 контакты каждого полюса выполнены в виде стержней, жестко закрепленных на траверсе таким образом, что их оси параллельны оси вращения траверсы. По второму варианту технического решения полые дугогаси5 тельные контакты с расположенными на них катушками могут быть установлены так, что их оси пересекают ось вращения изоляционной траверсы, а подвижные дугогасительные контакты каждого полюса выполнены в

0 виде скоб, жестко закрепленных на изоляционной траверсе таким образом, что оси их концов пересекают ось вращения траверсы. При этом между подвижными контактами на изоляционной траверсе могут быть выпол5 нены разделительные барьеры.

На фиг.1 показан трехполюсный газовый выключатель во включенном положении, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - схема электрических соединений

0 выключателя в отключенном положении.

Выключатель имеет герметичный, заполненный элегазом резервуар 1 с установленными на нем вводами 2 и приводом 3. Токопроводы А соединяют вводы 2 с дугога5 сительными устройствами 5, а вал б привода 3 имеет жесткую связь с изоляционной траверсой 7, на которой укреплены подвижные контакты 8.

На фиг.4 и 5 изображен в двух проекци0 ях с разрезами узел дугогасительных устройств выключателя.

Дугогасительные устройства 5 (по два на каждый из трех полюсов) установлены между двумя изоляционными опорами 9,

5 жестко соединенными друг с другом крепежными узлами 10 Узел дугогасительных устройств закреплен на кожухе или крышке резервуара 1 (не показано). На каждой из опор 9 равномерно по окружности установ0 лено по три неподвижных рабочих контакта 11 (по одному на каждый разрыв) и, соответственно, по три трубиатых дугогасительных контакта 12, на каждый из которых намотана дугогасительная катушка 13. Подвижные

5 кбнтакты 8 выполнены в виде стержней, установленных перпендикулярно к плоскости траверсы 7, и их оси, а также оси неподвижных дугогасительных контактог 12 и катушек 13 параллельны оси вращения вала 6 и, соответственно, траверсы 7.

На фиг.6 и 7 изображен также в двух проекциях второй вариант исполнения узла дугогасительных устройств. Подвижные контакты 8 выполнены в виде скоб, концы которых (собственно, и являющиеся дугога- сительными контактами) пересекают ось вращения изоляционной траверсы 7, и оси дугогасительных неподвижных полых контактов 12 и катушек 13 также пересекают ось траверсы 7 и вала 6. Для усиления междуполюсной изоляции на траверсе 7 выполнены разделительные барьеры 14 в виде выступов.

На фиг.4 и б выключатель показан в отключенном положении, пунктиром обозначено включенное положение, стрелками - направление отключения. Выключатель работает следующим образом. При отключении вал 6 поворачивает траверсу 7, и подвижные контакты 8 размыкаются с неподвижными рабочими контактами 11. При прохождении контактов 8 вблизи краев неподвижных дугогасительных контактов 12 на последние перебрасывается дуга с контактов 11, и в цепь включаются дугогаси- тельные катушки 13, вызывающие вращение дуги на внутренней цилиндрической поверхности контактов 12, с последующим гашением. В отключенном положении контакты 8 устанавливаются по оси контактов 12, При включении контакты 8 движутся в обратном направлении (против часовой стрелки) до замыкания с контактами 11.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: благодаря стационарному креплению массивных деталей - полых дугогасительных контактов с расположенных на них катушек - существенно снижены количество и масса подвижных частей (только изоляционная траверса с небольшими стержнями или скобами, одновременно являющимися и рабочими, и дугогасительными контактами) и, соответственно, уменьшены масса и габариты выключателя, повышаются его надежность и коммутационный ресурс, снижается работа привода. Повышению коммутационного ресурса способствует также раздельное выполнение полых дугогасительных контактов и катушек для каждого разрыва, т.к. при этом они открыты с обеих сторон, что улучшает доступ холодного газа в зону дуги, а это, в свою очередь, ускоряет процесс гашения и, соответственно, повышает коммутационный ресурс выключателя. При исполнении выключателя по п. 4 формулы изобретения узел дугогасительных устройств более вытянут по оси, но имеет меньший дизметр, чем исполнение по п. 5 формулы. Выбор первого

или второго варианта исполнения определяется конкретными требованиями к габаритам выключателя. При исполнении выключателя по п. 5 формулы подвижные

контакты при отключении движутся к оси и внутрь неподвижных дугогэсительных контактов и катушек, что улучшает условия переброса и гашения дуги.

Формула изобретения

1. Баковпй многополюсный газовый выключатель высокого напряжения, содержащий в каждом полюсе двухразрывные дугогасительные устройства с рабочими и подвижными и неподвижными дугогасительными контактами, причем один из каждой пары взаимодействующих дугогасительных контактов выполнен полым и на нем установлена дугогасительная катушка, а подвижные дугогасительные контакты укреплены на изоляционной поворотной траверсе, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения массы и габаритов выключателя, повышения коммутационного ресурса и

надежности, полые дугогасительные контакты с установленными на них катушками выполнены раздельно для каждого из разрывов и жестко закреплены на введенных опорах.

2. Выключатель по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что контакты полюсов расположены равномерно по окружности.

3.Выключатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что он заполнен шестифтористой серой.

4.Выключатель по п. отличающийся тем, что полые дугогасительные контакты с расположенными на них катушками установлены так, что их оси парэплельны оси вращения изоляционной траверсы, а подвижные дугогасительные контакты каждого полюса выполнены в виде стержней, жестко закрепленных на траверсе так, что их оси параллельны оси вращения траверсы.

5.Выключатель по п. 1,отличаюсдий- с я тем, что прлые дугогасительные контакты с расположенными на них катушками установлены так, что их оси пересекают ось

вращения изоляционной траверсы, а подвижные дугогасительные контакты каждого полюса выполнены в виде скоб, жестко закрепленных на изоляционной траверсе так, что оси их концов пересекают ось вращения траверсы.

6.Выключатель по п. 5, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что между подвижными дугогасительными контактами на изоляционной траверсе выполнены разделительные барьеры.

фдг.1

фиг. 2

Использование: в газовых выключателях высокого напряжения. Все полюсы многополюсного выключателя размещены в герметичном резервуаре. Внутри резервуара на изоляционных опорах укреплены дуго- гасительные устройства по два на каждый полюс, содержащие катушки, расположенные на полых контактах, и неподвижные главные контакты. На приводном валу укреплена изоляционная траверса с подвижными контактами. Во включенном положении контакты замкнуты на неподвижные главные контакты, при отключении траверса, поворачиваясь, приводит их в положение, соосное с дугогасительными устройствами, и дуга вращается внутри полых дугогасительных контактов под действием магнитного поля подключаемой ими катушки и затем гасится 5 з.п. ф-лы, 7 ил

m

фиг.З

А-А

10

ю

фиг. 6

Редактор

Составитель В. Попова Техред М.Моргентал

в в

Фиг,7

Корректор Н. Слободяник