ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С МНОГОКРАТНЫМРАЗРЫВОМ Советский патент 1972 года по МПК H01H33/64 

Известны пневматические выключатели с многократным разрывом, например, для работы в высоковольтных установках, в которых сжатый воздух используется для управления размыканием контактов и гашения дуги. Выключатели содержат дугогасительные камеры, в каждой из которых расположены неподвижный контакт, полый подвижный контакт, снабженный выпускными отверстиями для выхода сжатого воздуха, и полый вспомогательный электрод, размещенный внутри подвижного контакта.

Для повышения интенсивности дутья в конце процесса отключения в предлагаемом выключателе вспомогательный электрод снабжен отверстиями, расположенными так, что при замкнутых контактах и в начале процесса размыкания они перекрыты, а в конце процесса размыкания контактов они совмещены с выпускными отверстиями подвижного контакта.

На первом этапе перемещения подвижного контакта дутье производится только в продольном (или осевом) направлении по отношению к дуге и способно гасить лишь слабые токи (например, токи, возникающие при отключении трансформаторов, работающих при отсутствии какой-либо нагрузки на вторичной обмотке). Токи же замыкания гасятся лишь на следующем этапе перемещения подвижного

контакта при помощи поперечного дутья с постепенно нарастающей интенсивностью.

На фиг. 1 изображен предлолсенный выключатель, разрез; на фиг. 2 - дугогасительная камера выключателя с замкнутыми контактами; на фиг. 3 - то же, с контактами в начале процесса размыкания; на фиг. 4 - то же, с контактами в конце процесса размыкания.

Выключатель состоит из резурвуара 1, заполненного сжатым воздухом и несущего на себе всю конструкцию выключателя - управляющее устройство 2, вертикальный изолятор 3, дугогасительную камеру 4 и рабочий цилиндр 5 с поршнем 6, помещенный внутри опорной части изолятора. В верхней части изолятора установлен главный дугогасительный клапан 7, на боковой стороне которого закреплена дугогасительная камера. Клапан 7 может быть использован для крепления двух дугогасительных камер по одной с каждой боковой стороны.

Управляющее устройство 2 состоит из комбинации пневматических цепей, позволяющих осуществлять косвенное введение сжатого воздуха, подаваемого компрессором (на чертеже не показан) в дугогасительную камеру, и выпуск этого воздуха наружу в соответствии с периодами включения и отключения электрической цепи.

Поршенвой механизм рабочего цилиндра 5 является рабочим соединительным устройством между дугогаснтельным клапаном 7 и управляющим устройством 2.

Сжатый воздух, подаваемый из трубы 8 управляющего устройства, давит на поршень 6, который вместе со стержнем 9 перемещается вниз. Если в трубу 8 сжатый воздух не поступает, то стерлсень 9 оттягивает поршень 6 кверху при помощи возвратной пружины 10 клапана 7. Верхний конец стержня 9, помещенного в осевом направлении внутри изолятора 3, соединен с клапаном 7, обеспечивая этим механическое рабочее соединение между управляющим устройством и главным дугогасительным клапаном.

В верхней части клапана 7 имеется цилиндрическая камера с перемещающимся в ней порщнем 11, нижняя часть которого образует закрывающий клапан. При закрывании отверстия 12 закрывающий клапан позволяет осуществить сообщение средней части 13 камеры с впуском сжатого воздуха, а при открывании отверстия 12 - сообщение средней части камеры с наружным воздухом через трубы 14. В то же время перемещение поршня // осуществляет открывание или закрывание чашечного клапана 15, предназначеного для прохождения сжатого воздуха из нижней части

16в среднюю часть 13 камеры.

Стержень 9 жестко соединен с клапанами

17и 18, KOTOpbie соответственно закрывают и открывают проход воздуха наружу и к центральной трубе 19. Когда стержень 9 перемещается поршнем 6 вниз, клапан 17 закрывает проход наружного воздуха, а клапан 18 одновременно открывает проход сжатого воздуха, постоянно заполняющего трубу 19. Сжатый воздух, заполняющий камеру 20, давит на поршень 11 и, преодолевая противодействие контрпружины 10, перемещает его вниз, вследствие чего нижняя часть поршня закрывает входное отверстие 12. Так как поршень 11 жестко скреплен с клапаном 15, то клапан также перемещается вниз, и сжатый воздух, постоянно заполняющий камеру 16, входит в ту часть камеры, которая сообщается с дугогасительной камерой 4, благодаря чему в последнюю вводится сжатый воздух.

Для возвращения в верхнее положение стержень 9, закрывая клапаном 18 проход сжатого воздуха из трубы 19, сообщает камеру 20 с наружным воздухом, так как поршень 11, нижняя поверхность которого подвергается теперь воздействию сжатого воздуха и контрпружины, отводит клапан 15 кверху, закрывая тем самым проход сжатого воздуха в среднюю камеру 13.

Дугогасительная камера 4 содержит неподвижный контакт 21 с головкой - пружинодержателем, на которую воздействует подвижный контакт 22. Контакт 22 имеет конусообразную внутреннюю полость, в которой установлен неподвижный вспомогательный электрод 22 также конической формы. Подвижный контакт является частью блока, включающего подвижные элементы дугогасительной камеры, и имеет такую форму поверхности, на которую может оказывать воздействие сжатый воздух, осуществляя размыкание контактов и непосредственное сл ;атие контрпружины 24, а также косвенное сжатие пружины 25 посредством поршня 26. В электроде 23 выполнены каналы 27, по которым поступает сжатый воздух, оказывающий давление на поршень 26. В концевой части дугогасительной камеры имеется периферийная камера 28 с выходом 29 и охладителем 30. Все элементы дугогасительной камеры расположены

в осевом направлении в изоляторе 31, в котором имеется канал 32 для поступления сжатого воздуха.

При размыкании цепи сжатый воздух из камеры 13 главного дугогасительного клапана 7 поступает в дугогасительную камеру 4, заполняя канал 32 изолятора 31. Сжатый воздух производит сильное давление на подвижный блок и в то время, как происходит его отдача, поток сильно сжатого воздуха протекает между головкой-пружинодерл ателем неподвижного контакта 21 и подвижным контактом 22, производя Б осевом направлении гашение электрической дуги, вследствие чего основная часть дуги перемещается в одну

точку на вспомогательном электроде 23. При этом выпускное отверстие 33 контакта 22 позволяет воздуху, поступающему из камеры, выходить наружу, проходя между подвижным контактом и вспомогательным электродом. При дальнейшем перемещении контакта 22 выпускные отверстия совмещаются с отверстиями 34 на электроде 23. Отверстия 34 при замкнутых контактах перекрыты, вследствие чего воздух уже проходит внутри электрода 23 и через охладитель 30, полости периферийной камеры 28 и выход 29 выходит наружу.

Подвижный блок, который в процессе перемещения подвижного контакта производил

сжатие контрпружины 24 своей поверхностью 35, доходит теперь до соприкосновения с поршнем 26. По истечении некоторого времени с момента переключения дутья через каналы 27 сжатый воздух воздействует на поршень 26, производя сжатие пружины 35. Таким образом, включающее устройство удерживается под давлением, пока контакты остаются разомкнутыми. Поскольку теперь выпускное отверстие закрыто, то дутье прекращается.

При замыкании контактов происходит выпуск сжатого воздуха и подвижный контакт 22 под действием пружины 24 резко ударяется в неподвилшый контакт 21, головка-пружинодержатель которого амортизирует удар.

Предмет изобретения

соковольтных установках, в котором сжатый воздух используется для управления размыканием контактов и гашения дуги, содернсащий дугогасительные камеры, в каждой из которых располол ены неподвижный контакт, полый подвижный контакт, снабженный выпускными отверстиями для выхода сжатого воздуха, и полый вспомогательный электрод, расположенный внутри подвижного контакта,

отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности дутья в конце процесса отключения, вспомогательный электрод снабжен отверстиями, расположенными так, что при замкнутых контактах и в начале процесса размыкания они перекрыты, а в конце процесса размыкания контактов они совмещены с выпускными отверстиями подвижного контакта.

/я 7 7 20 I П

Риг.А

3i

2J

2д

fpue. 2

Риг.З