МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Советский патент 1970 года по МПК H01H33/55 

. 1

Известны масляиые выключатели, содержащие бак, внутри которого расположены дугогасительные камеры, установленные на вводах, контактная система и закрепленная на стенке бака слоистая барьерная внутрибаковая изоляция. Указанная барьерная изоляция широко ирцменяется в баках, имеющих прямолинейную образующую. В баках же СЛОЖЕ Й формы с криволинейной образующей применение такой изоляции затрудиено.

В выключателях с большими токами отключения возрастает объем газов, выбрасываемых из дугогасительных устройств, что приводит к снижению электрической прочности изоляции между токоведущими частями и баком. При этом возникают большие ударные иагрузки, действующие на барьеры и другие элементы выключения, требующие установки изоляции с повыщенной механической прочностью. Крепление изоляции в баке с иомощыо щпилек связано с ухудшением электроизоляционных характеристик. Электрическая прочность между токоведущими частями и внутренним барьером значительно снижается вследствие проникновения в трансформаторное масло газовых пузырей, их охлаждения и гидравлических ударов.

иости демпфировать колебания масла, снил ения гидравлических ударов в баки, а также с целью упрощения изготовления изоляции и сборки выключателя, слоистая барьерная изоляция снабжена буферными карманами, выполиенными, например, в виде гофр либо в виде эластичных изоляционных труб, причем карманы заполнены газообразным, жидким пли твердым эластичным материалом и, например, разделены на отдельные отсеки.

Часть указанных буферных карманов может быть заполнена трансформаторным маслом, а часть - газом пористым материалом.

Буферные карманы быть заиолнены газом с высокой электрической прочностью, например, под давлением, большим атмосферного.

Буферные карманы могут быть заполнены пластинами из пористого материала, нанример из поропласта. Изоляция может быть выполнена в виде рулона и установлена по спирали в один или несколько слоев, нричел буферные карманы в этом случае используются в качестве дистанционных прокладок между соседними слоями. Крепление изоляции в баке может быть выполнено с помощью либо сплошных, либо полых стержней, проходяших, например, внутри буферных карманов 0 и прикрепленных своими концами к баку. Изоляция может быть прикреплена к баку с помощью клея. В этом случае одна или обе стенки буферного кармана могут быть выполнены двухслойными, причем внутренний слой - из плотного материала, а приклеиваемый наружный слой - из мелкопористого либо шероховатого материала, например фторопласта. Внутри бака может быть установлено заполненное газом полое .упругое кольцо или сильфон. На фиг. 1 изображен предлагаемый выключатель, продольный разрез; на фиг. 2 - рулонная внутрибаковая изоляция в плане; на фиг. 3 - примеры выполнения карманов; на 15 фиг. 4 - изоляция с двумя слоями барьеров и с карманами, установленными на внутреннем слое вне зоны выхлопа, в нлане. В баке I расположены дугогасительные устройства 2, установленные на вводах 3, и подвижные контакты 4. На внутренней стенке бака закреплена барьерная изоляция, выполненная, например, в виде двух слоев рулонной изоляции 5. Листы барьеров снабжены буферными карманами 6, выполненными либо 25 в виде гофр, образованных слоями волокнистых или пленочных материалов, либо в виде эластичных изоляционных труб, установленных на листах барьеров с внутренней или наружной стороны. Замкнутые карманы для придания им необходимой прочности могут быть получены, например, путем сварки или склейки. Карманы могут быть выполнены в промежутке листами, причем одна из стенок может быть плоской либо обе стенки гофрированы (фиг. 3, аи б). На фиг. 3,0 показаны карманы, выполненные из одного листа. На фиг. 3,г изображен барьер из волокнистого материала, снабженный эластичными трубами, установленными с внутренней либо нарул ной стороны листа. Карманы в внде плоских прямоугольников, внутри которых установлены пластины из пористого материала, например поропласта. изображены на фиг. 3,д. Возможно вы- 45 полнение барьеров из волокнистых материалов, например фибры, стеклопластика и др., с гофрами, полученными путем соответствующей профилировки листа из полосы (фиг. 3,е). С целью повыщения эластичности и надеж- 50 ностн карманы могут быть разделены на отдельные отсеки по длине листа, как это изобралсено на фиг. 1. Различные расноложения и форма карманов или гофр обеспечивают возмол ность при- 55 менения изоляции в баках различной формы. Заполнение карманов, находящихся в зоне выхлопа, трансформаторным маслом, а остальных--эластичным веществом, например газом, обеспечивает высокие изоляцнонные характеристики и позволяет значительно снизить гидравлические удары в баке. Газ в карманах может иметь высокую электрическую прочность и находиться нод давлением, большим атмосферного. 5 10 20 30 35 40 65 Применение пластических масс для изготовления барьерной изоляции позволяет устанавливать ее в баке по спирали в один или несколько слоев. На фиг. 2 приведен пример выполнения двухслойной изоляции, причем в качестве дистанционных прокладок между соседними слоями и баком используются сами карманы 6, что значительно упрощает конструкцию, так как не нужны распорные колодки и бруски. Для изготовления барьерной изоляции могут быть использованы пластины, либо пленки из фторопласта, полиэтилена и других маслостойких материалов. На фиг. 1 показан пример крепления изолянни в баке с помощью полых стержней 7, например, из стеклопластика либо бакелита, пропущенных сквозь-карманы или прил имающих лист. Стержни прикреплены к баку за пределами изоляции носредством скоб 8 и болтов 9. Нри таком креплении отсутствуют шпильки, гайки и другие детали, проходящие через листы изоляции в средней части бака, что предотвращает перекрытия изоляции и значительно упрощает ее конструкцию. В этом случае целесообразно выполнять стенки карманов двухслойными: внутренний слой - из плотного материала, а наружный слой - из мелкопористого или шероховатого. Для снижения нагрузок на фундамент от воздействия гидравлических ударов, а также измеиения панравлеиия и скорости перемещения газовых пузырей при отключении, например, в нижней части бака установлено полое упругое кольцо или сильфон. При возникновении в баке давления и ударных нагрузок, действующих на внутрибаковую изоляцию в процессе выхлопа газов из дугогасительных устройств, происходит деформация и изменение объема эластичных карманов. В связи с этим масло и распределенные в нем газовые пузыри перемещаются не только в плоскости выхлопа вверх в направлении воздушной подушки, но и в сторону эластичных карманов. Так как путь перемещения масла до верхней крышки значительно длиннее пути до эластичных карманов, процессы колебания масла и изменения давления в баке выключателя имеют другой характер по сравнению с выключателями, в которых установлена барьерная изоляция известной конструкцин. К моменту возникновения пика отрицательного давления в процессе перемещення масла вверх ноток масла успевает сжать эластичные буферные карманы, и под действием газа либо другого эластичного материала масло вновь перемещается в зону выхлопа, повышая давление в наиболее напряженном промел утке мелчду токоведущнми частями и баком в зоне выхлопа. При выполнении карманов например, с правой и левой стороны на различном расстоянии от выхлопа можно нолучить необходимое время запаздывания отрал енной от карманов волны давления масла таким образом, чтобы к момеиту дшнимума одного потока приходило максимальное давление от другой группы карманов.

При уетановке в нижней части бака сильфонов либо колец в виде эластичной изоляционной трубы создается иоток масла, направленный вниз в процессе отключения, который .компенсирует удар, действующий на крыщку выключателя, и снижает нагрузку на фундамент.

Поддержаине оирелТеленного давления в зоне выхлопа газов из дугогасительных устройств способствует значительному иовышеиию электрической нрочности между камерами и барьерами, что особенно важио при создаинн мощных выключателей.

Налнчие эластичных карманов, де.мнфнрующих гидравлические удары в баке, позволит значительно сократить требуемый объект воздуцпюй нодущки выключателя, уменьщить высоту выключателя и количество трансформаторного масла, а также снизить нагрузку иа фундамент.

Исиользование рулонной нзоляцин позволяет значительно уиростнть конструкцию н сннзнть вес выключателя. Применение барьерной изоляции с буферными карманами позволяет иовыснть надежиость работы выключателей, нолучить необходимый уровень изоляци между камерами и баком ирн увеличении мощности отключения и уменьшить габариты баков.

Изобретение открывает возможиостп для использования современных нластичных материалов, иаиример фторопласта, маслостойкого полиэтнлена н др

Предмет изобретения

1. МаслянгзП выключатель, содержащий бак, внутри которого расположены дугогасительные камеры, установленные иа вводах, контактная система н закрепленная иа стенке бака слопстая барьерная внутрибаковая изоляция, отличающийся тем, что, с целью повышения электронзоляционных характеристги, механической прочиостн, способности демпфировать колебаиня масла и снижения гпдравлнческих ударов, указанная слоистая барьерная изоляция сиабжена буферными кармаиами, выиолнеииыми, например, в виде гофр

. р. виде э.тастичных изоляционных труо, причем кармапы заполнены газообразным, жидким либо твердым эластичным материалом и, папрпмер, разделены на отдельные отсеки.

2. Выключатель по п. 1, отличающийся тем, что часть указанных буферных карманов заполнепа трансформаторным маслом, а часть - газом либо пористым материалом.

3. Выключатель по пп. 1 и 2. отличающийся тем, что указанные буферные карманы заиолнены газом с высокой электрической ирочиостью, наиример. под давлеиием, большим атмосферного.

4. Выключатель по п. 1, отличающийся тем,

что указаншяе буферные кармаиы заполнены

tIлacтинa иI нз пористого материала, напрнмср поропласта.

о. Выключатель по пп. 1-4, отличающийся

тем, что, с целью ПОВЬИБСИИЯ надежности работы и упрощеиия сборки, указанная нзоляпия выполнена в виде рулона и устаиовлена по С1н;|:1алп в одпп плп несколько с,поев, причем буфериые кармапы исиользованы в качсстве днстанцтюииых прокладок между соседнимн слоями нзоляцнн.

6.Выключатель по пп. 1-5, отличающийся тем, что, с целью устранення возможных перекрытий ио иоверхиостям крепящих деталей,

последние выполнены в виде силошных либо полых стержией. проходящих, ианрнмер, внутри кармаиов и ирикреилеиных своими концами к стенке бака.

7.Выключатель по пи. 1-6, отличающийся тем, что, с целью обесиечеиия надежного

крепления пзоляцнн к стенке бака, напрнмер, с ИОМОП1.ЫО к.лея или соедпнеппя слоев нзоляЦ1И1 между co6oii, одна нлп обе степки буферного кармапа выполиепы двухсло11нымн, нрнчем внутрепннй слои выполнен из плотного материала, а приклеиваемый наружпый слой из елкопористого либо шероховатого матерпала, папрпмер (|)торог1ласта.

8.Выключатель но пп. 1-7. отлича Ои1пйся тем, что, с целью пзмепеппя паправлення н

скорости перемсмцеппя гг.зовых пузырей, образу оп1,пхся в процессе оттслючения, п снижепия пагрузкп па фундамент от воздействпя гндравлпческпх ударов, впутрп бака устаповлено заполненное газом полое пругое кол1)ЦО илп сильфоп.