Разъединитель Советский патент 1992 года по МПК H01H31/00 

Физ.1

Изобретение относится к устройствам высокого напряжения и предназначено для использования в качестве коммутационного бестокового аппарата в силовых сетях высокого напряжения для разъединения электрических цепей и создания видимого разрыва цепи без дугообразования с целью повышения надежности работы разъединителя.

РазъедиШШй различных конструкций широко используются в электрических сетях для отклонений Нагрузки и создания видимого разрыва цепи. Одним из наиболее распространенных конструктивно являются разъединители вертикально поворотного (врубного типа) с вращением ножа в плоскости, параллельной осям поддерживающих изоляторов данного полюса.

Недостатком известных конструкций разъединителей является образование электрической дуги при выполнении коммутаций. Образование дуги ведет к снижению надежности работы разъединителя и длительности эксплуатации.

Следует указать, что, хотя разъединитель создает видимый разрыв в бестоковом режиме, то в процессе разъединения из-за того, что одна его часть подключена к фазе, а другая выполняет роль искусственного нуля при отключенном выключателе, в нем при минимальных зазорах содержатся условия для интенсивного дугообразования, В ряде случаев разъединитель тыполняет роль выключателя нагрузки в нормальных и аварийных условиях, и поэтому дугообразование сильно сказывается на надежности его работы и срока службы.

Известно устройство разъединителя нагрузки для высоковольтных цепей, выбранное в качестве прототипа,

Оно содержит тяговый изолятор контактного тока, упругодеформируемый во включенном положении разъединителя.

Оно конструктивно относится к разъединителям вертикально-поворотного типа и содержит раму, опорные изоляторы, выводы для присоединения подводящих проводов или шин, подвижной контакт, неподвижный контакт и изоляционную тягу (тяговый изолятор) контактного типа, упруго деформируемый во включенном положении разъединителя.

Недостатком известного устройства является то. что в момент коммутации контактов разъединителя возникают процессы дугообразоеания, что снижает надежность устройства и срок его службы.

Целью изобретения является повышение надежности и срока службы устройства, обеспечиваемое за счет устранения процесса дугообразования вследствие эффекта магнитной эжекции.

Указанная цель достигается тем, что в разъединителе, например, вертикально-поворотного типа, содержащем раму с изоляторами, подвижным контактом, с шарниром с одного конца и свободным с другого, неподвижным контактом, выводы для подсоединения подводящих проводов, каждый из

0 контактов выполнен о виде композитной системы труб - внутренней и наружной, коак- сиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала, с одного конца жестко соединенных

5 между собой, например, с помощью спарки, а с другого конца - содержащей выводы на свободном конце трубы и клеммы с ограничителем на свободном конце внешней трубы неподвижного контакта, при этом

0 неподвижный контакт в основании снабжен фланцевым основанием, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб и диэлектрического слоя с зазором, в верхней части которых на свободных концах

5 внешних труб в зазоре расположены симметрично относительно зазора клеммы с ограничителем, с которыми входит в соединение свободный конец внешней трубы подвижного контакта.

0 Для придания большей жесткости конструкции неподвижного контакта, клеммы с ограничителями могут быть соединены металлической пластиной.

Новым в изобретении является то, что

5 подвижный и неподвижный контакты конструктивно представляют композитные системы, состоящие из внутренней и внешней труб, разделенных диэлектрическим материалом, причем внутренняя труба выступа0 ет над внешней, что дает возможность использовать возникающий при этом скин- эффект. При появлении скин-эффекта во время коммутации не возникает процесс дугообразования. А это всегда ведет к по5 вышению надежности работы разъединителя и срока его службы.

На фиг. 1 изображен разъединитель, вид сверху: на фиг,2 - общий вид разъединителя вертикально-поворотного типа в разрезе;

0 на фиг.З - разрез композитной системы контактов.

Разъединитель включает раму с изоляторами 1, подвижный контакт 2 с шарниром 3 с одного конца и свободный с другого,

5 неподвижный контакт 4, выводы 5 для подсоединения подводящих проводов 6. Контакты 2 и 4 выполнены в виде композитной системы труб - внутренней 7 и внешней 8. коаксиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала 9, с одного конца жестко соединенных между собой, например, с помощью сварки, с другого - содержащих выподы 5 на свободном конце трубы 7 и клеммы 10 с ограничителем 11 на свободном конце внешней трубы 8 неподвижного контакта 4, при этом неподвижный контакт 4 в основании снабжен фланцевым основанием 12, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб 7, 8 и диэлектрического слоя 9 с зазором 13, в верхней части которых на свободных концах внешних труб 8 и в зазоре 13 расположены симметрично относительно зазора 13 клеммы 10 с ограничителем 11, с которыми во время коммутации входит о соединение свободный конец внешней трубы 8 подвижного контакта 2.

Устройство работает следующим образом.

Ток в подводящем проводе 6 при про- хождении через контакт (подвижный или неподвижный) изменяет свое направление на противоположное, протекая во внутренней трубе 7 в одном направлении, а по внутренней цилиндрической поверхности внешней трубы 8 в другом.

За счет того, что труба 7 выступает из трубы 8, на ней проявляется эффект магнитной эжекции, вызывающий притягивание электронов, двигающихся в разных направ- лениях в трубах 7 и 8 по отношению друг к другу, вследствие взаимодействия электромагнитных полей противоположного направления. Возникающий эффект магнитной эжекции исключает испарение электронов с поверхности устройства и ведет к исключению процесса дугообразования, что в свою очередь ведет к повышению надежности коммутации и увеличению срока службы разъединителя.

Преимущества данного изобретения.

1,В исключении дугообразовапил в момент отключения зарядных токов воздушных и кабельных линий, а также токов холостого хода силовых трансформаторов, токов небольших нагрузок, которые имеют место в сети даже при отключенном выключателе, за счет того, что ток в сети при прохождении через композитную систему контактов разъединителя движется встреч- но во внутренней трубе 7 и внешней трубе

8 контактов 2 и 4, что ведет к эжекции электромагнитных полей в центральные слои стержней, контактов 2 и 4.

2.В осуществлении процесса разъеди- ненип или соединения контактов 2 и 4 з условиях работы с нейтральными воздушными слоями. Последнее связано с тем, что прежде чем ток по внешней трубе 8 подойдет к зоне контакта 10, он должен совершать поворот в направлении движения тока, а значит, в момент контакта произойдет скин-эффект, исключающий ионизацию в оз- душного слоя в зоне контакта.

3.В усилении скин-эффекта в композитной системе интенсифицирующей процесс исключения дугообразоаания за счет того, что прежде чем ток пройдет к внешней трубе 8, он во внутренней трубе 7 меняет свое направление за счет того, что проводник 6 подсоединен к внутренней трубе 7 изнутри со свободного торца с помощью выводов 5.

4.В повышении эффекта скинообразо- вания в зоне контакта 10 за счет того, что внутренняя труба 7 с выводами 5 обоих контактов 2 и 4 выведена за границу внешних труб 8, обоих контактов, что делает в зоне клеммы 10 скин-эффект таким же, как и по всей длине подвижного и неподвижного контакта.

5.В повышении эффективности работы разъединителя за счет исключения дугообразования за счет того, что подвижный проводник выполнен из двух вертикально установленных композитных систем, установленных зеркально-симметрично и содержащих клеммы 10с ограничителями 11.

Такая установка за счет раздвоения потока электрического тока в еще большей мере снижает вероятность дугообразования в момент коммутации устройства.

Готовность разъединителя к использованию в народном хозяйстве высока, так как в нем предлагается контакты 2 и 4 выполнять в виде композитных систем, без изменения существа конструкции, что вполне доступно для изготовления.

Формула изобретения 1. Разъединитель вертикально-поворотного типа, включающий раму с изоляторами, одним подвижным, шарнирно закрепленным с одного конца, и неподвижными контактами, выводы для подсоединения подводящих проводов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности з работе и срока службы разъединителя, его контакты выполнены в виде композитной системы внутренней и наружной труб, установленных коаксиально и отделенных одна от другой слоем диэлектрического материала, с одного конца жестко соединенных между собой с помощью сварки, а с другого имеющих выводы на свободном конце внутренней трубы и клемму с ограничителем на свободном конце внешней трубы неподвижного контакта, при этом неподвижный контакт в нижней торцевой части снабжен фланцевым основ -тем. выполнен в пары оертикалшьк фубных

систем из внутренней и внешней труб и диэлектрического слоя с зазором, причем в зазоре расположены симметрично клем - мы с ограничителем, с которыми входит в соединение свободный конец внешней трубы подвижного контакта.

2. Разъединитель, по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что для придания большей жесткости конструкции неподвижного контакта клеммы с ограничителем обоих композитных систем соединены металлической пластинкой.

Использование: в аппаратах высокого напряжения, в частности в разъединителях. Данный разъединитель вертикально- поворотный, содержащий раму с изоляторами 1, подвижным контактом 2 с шарниром с одного конца и свободным с другого, неподвижным контактом 4, выводы 5 для подсоединения подводящих проводов 6. Контакты 2, 4 выполнены в виде композитной системы труб - внутренней 7 и наружной 8, коаксиально установленных и отделенных друг от друга слоем диэлектрического материала 9, с одного конца жестко соединенных между собой, например, с помощью сварки, а с другого - содержащих выводы 5 на свободном конце внутренней трубы 7 и клеммы 10 с ограничителем 11 на свободном конце внешней трубы 8 неподвижного контакта 4, при этом неподвижный контакт 4 в основании снабжен фланцевым основанием 12, выполнен в виде пары вертикальных трубных систем из труб 7, 8 и диэлектрического слоя 9 с зазором 13, в верхней части которых на свободных концах внешних труб 8 в зазоре 13 расположены симметрично относительно зазора 13 клеммы 10 с ограничителем 11, с которыми входит в соединение свободный конец внешней трубы 8 подвижного контакта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл с

I

7777777777777

Vail

7/777777777/