Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпресионного выключателя Советский патент 1992 года по МПК H01H33/91 

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

Известно дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя, в котором имеются подвижный и неподвижный главные и дугогасительные контакты, металлическое и изоляционное сопла. В такой конструкции площадь сечения горловины металлического и изоляционного сопел практически одинаковы, а массовый расход газа ограничен.

Недостатком такой конструкции является малая эффективность дугогашения, т.к. при отключении имеется большой расход газа по сравнению с системой несимметричного дутья, а следовательно, и значительное понижение давления газа под поршнем.

Наиболее близким к данному является дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя, содержащее подвижны и и неподвижный главные дугогасительные контакты, металлическое и изоляционное сопла, подпружиненный скользящий полый металлический контакт, с площадью сечения горловины S (0,15-0,5)Suc, где Sue - площадь сечения горловины изоляционного сопла.

Несмотря на повышение отключающей способности и повышение напряжения на разрыв, благодаря введению несимметричного дутья, недостатком такой конструкции являются значительные усилия на пружину скользящего полого металлического контакта под влиянием повышения давления газа в промежутке между контактами в процессе отключения тока короткого замыкания, что снижает надежность функционирования при отключении.

Целью изобретения является обеспечение надежности функционирования дугога- сшельного устройства высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя при отключении.

Указанная цель достигается тем,что в дугогасительном устройстве высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя, содержащем металлическое и изоляционное сопла, неподвижный и подвижный главные и дугогасительные контакты, подпружиненный полый металлический контакт, пружина расположена в полости между подвижным дугогасительным контактом и дополнительно введенной втулкой. Объем этой полости соединен кана лами, расположенными в подпружиненном полом металлическом контакте.

На чертеже изображено дугогасительное устройство газонаполненного автокомпрессионного выключателя (левая часть фиг.1 соответствует включенному положению выключателя, а правая - отключенному).

Дугогасительное устройство высоко0 вольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя содержит главные неподвижный 1 и подвижный 2 контакты, неподвижный поршень 3, шток привода 4, неподвижный дугогасительный контакт 5 с

5 наконечником б и подвижный дугогасительный контакт 7, который снабжен скользящим полым металлическим контактом 8. Контакт 8 подпружинен пружиной 9. На главном подвижном контакте 2 жестко за0 креплено изоляционное сопло 10. Полость Д находится между подвижным дугогасительным контактом 7 и скользящим подпружиненным полым металлическим контактом 8, а также втулкой 11. Объем полости Д сое5 динен каналами 12 с газовым промежутком между контактами 5 и 8. Втулка 11 жестко соединена с контактом 7. Полость сжатия К находится между подвижной системой выключателя, включающей в себя изоляцион0 ное сопло 10. главный подвижный контакт 2, подвижный дугогасительный контакт 7, и неподвижным поршнем 3.

Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионно5 го выключателя работает следующим образом.

Отключение. При подаче команды на отключение срабатывает привод, шток 4 перемещает подвижную систему выключа0 теля (главный подвижный контакт 2, подвижный дугогасительный контакт 7. изоляционное сопло 10) сверху вниз. Сначала размыкаются главные контакты 1 и 2, затем ток перебрасывается в зону контакти5 рования дугогасительных контактов неподвижного 5 с наконечником 6 и подвижного 7. По мере движения подвижной системы выключателя относительно неподвижного поршня 3 происходит сжатие газа, напри0 мер, элсгаза - SF6 в камере К. Дугогасительный контакт 7 скользит по контакту 5. При размыкании этих контактов зоной контактирования становится наконечник 6 и скользящий полый металлический контакт 8 (или

5 наконечник 6 и дугогасительный контакт 7). В момент их размыкания возникает электрическая дуга, которая горит в зоне эффективного дугогашения. Далее перемещение скользящего полого подпружиненного металлического контакта 8 осуществляется дупогасительным контактом 7. Для снижения усилия на пружину 9 от давления газа в межконтактном промежутке в скользящем подпружиненном полом металлическом контакте 8 выполнены каналы 12. Давление газа в полости Д в переходном процессе отключения практически соответствует давлению газа в межконтактном промежутке. Возможное перемещение скользящего подпружиненного полого металлического контакта 8 осуществляется между внутренней поверхностью втулки 11, жестко закрепленной на контакте 7.

Включение. При включении выключателя вначале имеется контактирование скользящего полого подпружиненного металлического контакта 8 с наконечником 6 (или подвижного дугогасительного контакта 7 с наконечником б, а затем контактов 1 и 2.

Проведенные исследования показывают, что если в прототипе давление газа в межконтактном промежутке действует на площадь дополнительного контакта 8 SA SBK - S, где Звк - площадь поперечного сечения по внутренней поверхности подвижного дугогасительного контакта, то в предлагаемой конструкции (при разгрузке от давления контакта 8) эта площадь составляет SA « SBB - S SA, где SBB - площадь поперечного сечения по внутренней поверхности втулки 11.

При давлении газа в промежутке между дугогасительными контактами при отключении 1,0-1,6 мПА усилие на дополнительный контакт составляет 70-140 Н (число Маха на срезе контакта 8 М 1,5).

Допустима утечка газа по скользящему уплотнению между втулкой 11 и контактом 8, что увеличивает данное давление у среза сопла и уменьшает результирующее усилие

0

5

0

5 0

на дополнительный контакт 8 (уменьшается эжектирующее действие основной струи за срезом сопла контакта 8). Последовательное натекание и опоражнивание объема полости Д в результате изменения тока отключения (а следовательно, и давления газа в межконтактном промежутке) будет вызывать пульсирующее возвратно-поступательное движение дополнительного контакта 8 при отключении. Это позволит расширить частотный спектр пульсации давления газа и повысить уровень турбулентности, что вызовет более интенсивное разрушение остаточного ствола дуги в зоне стагнации и улучшит условие дугогашения.

Выравнивание давления газа в полости по сравнению с давлением газа в межконтактном промежутке обеспечивает снижение нагрузки на пружину полого металлического контакта 8.

Изобретение позволит существенно повысить надежность функционирования дугогасительного устройства выключателя при отключении.

Формул а изо бретен и я

Дугогасительное устройство высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя, содержащее подвижный и неподвижный главные и дуго- гасительные контакты, металлическое и изо- ляционное сопла, подпружиненный металлический контакт, отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения надежности функционирования при отключении, пружина расположена в полости между подвижным дугогасительным контактом и дополнительно введенной втулкой, а объем полости соединен каналами с газовым промежутком между контактами, расположенными в подпружиненном металлическом контакте.

Использование: в электротехнике с целью обеспечения надежности функционирования дугогасительного устройства высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя при отключении. Сущность: в дугогасительном устройстве высоковольтного газонаполненного автокомпрессионного выключателя пружина 9, подпружинивающая полый металлический контакт 8, заключена в полость , между подвижным дугогасительным контактом 7 и дополнительно введенной втулкой 11.Объем этой полости соединен каналами 12,расположенными в полом металличе- пком контакте 8.1 ил. Ј 00 OJ ел ю о