ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ АВТОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК H01H33/04 

1

Известно дугогасительное автоматическое устройство для электрических выключателей, в которых используются в качестве дугогасительной среды газы, разлагающиеся под воздействием дуги с выделением агрессивных продуктов, вызывающих коррозию контактных элементов, например, элегаз, либо использующих такие материалы для элементов дугогасящих устройств, которые под воздействием дуги в присутствии газовой гасительной среды выделяют агрессивные продукты, ухудщающие электрический контакт в местах соединений. Устройство содержит неподвижный контакт и подвижный розеточный с соплом и коптрэлектродом, охваченным подвижным розеточным контактом, причем неподвижный контакт и контрэлектрод снабжены дугостойкими наконечниками.

В известных дугогасительпых устройствах исполнение отдельных элементов в значительной степени зависит от номинальных параметров, па которые оно рассчитано.

При иебольщих отключаемых токах главные контакты, предназначенные для длительного пропускания номинального тока, могут выполнять одновременно и функции дугогасительных контактов. Причем, как правило, в этом случае дугогасительное устройство выполняется без контрэлектрода, если номинальный ток аппарата невелик. При больших отключаемых

токах и оольших номинальных токах в дугогасительнь1х устройствах функции главных контактов и контрэлектрода, воспринимающего на себя дугу при отключении токов короткого замыкания, чтобы исключить повреждение главных контактов дугой, разделяются. Однако при таком выполнен1ии дугогасительиого устройства необходимо предусматривать специальные меры для предотвращения при отключении предельных токов возможности перекрытия по горячим газам с неподвижного контакта на главный подвижный контакт, располагаемый снаружи сопла.

С целью новыщепия отключающей способнести в предложенном устройстве подвижный розеточный контакт устанавливается в изоляционной перегородке, жестко связанной с соплом и отделяющей его от концевых элементов

ввода, на токоведущих частях которого жестко укреплен розеточный контакт, в который подвижно входит концевая часть контрэлектрода, прнчем диаметр сопла больше диаметра неподвижного контакта, равного диаметру контактирующей части контрэлектрода. Для приведения в движение коитрэлектрода и обеспечения необходимого контактного нажатия между контрэлектродом и неподвижным контактом на средней части контрэлектрода, диаметр которой больще диаметра концевых частей, жестко закреплена подпружиненная металлическая деталь.

На фиг. 1 изображепо предлагаемое устройство в отключенном положении, на фиг. 2 и 3 - то же, в двух последовательных промежуточных положениях во время включения; на фиг. 4 - то же, во включенном положении.

Устройство состоит из корпуса / и содержит электрод 2 и розеточный контакт 3, охватывающий стержень контрэлектрода.

Устройство разделено изоляционным основанием 4 на две части: сопловую 5 и хвостовую 6, в которой закреплены первые два элемента с помощью резьбового соединения. Хвостовая часть связана с металлическими рычагами {на чертежах не показаны), которые приводятся в действие от вала, связанного с приводом, либо каким-то другим способом, и, таким образом, передают движение контактному устройству от привода.

Рычаги могут находиться под потенциалом земли, поэтому хвостовая часть 6 выполнена на изоляционного материала и является барьером между контрэлектродом 2, находящимся под потенциалом высокого напряжения, и деталями с потенциалом земли.

Направляющей для подвижного автопневматического устройства служит цилиндр 7, по которому перемещается хвостовая часть. Контрэлектрод может перемещаться как вместе с подвижным автопневматическим устройством, так и по отношению к последнему. Направляющий для контрэлектрода служит втулка 8 изоляционного дна 9, ввернутого на резьбе в цилиндр 7, которая охватывает среднюю, увеличенную по диаметру, часть 10 контрэлектрода 2.

Расположенные в цилиндре пружины // и 12 стремятся прижать среднюю часть 10 контрэлектрода к основанию 4, отделенного от нее кольцевым резиновым демпфером 13. Воздействие пружин передается контрэлектроду 2 через кронштейн 14, неподвижно закрепленный на хвостовой части 15 контрэлектрода с помощью стопорного кольца 16, либо каким-то другим способом, обеспечивающим надежность неподвижного крепления кронштейна на контрэлектроде.

Опорные концы пружин находятся в кольце 17, которое устанавливается на изоляционную перегородку 18, упирающуюся в борт утолщенной части 19 цилиндра 7. Внутри последних находится пальцевый контакт 20, с которым в постоянном контактировании находится хвостовая часть 15 контрэлектрода 2. Контакт 20 может представлять единое целое с контактным стержнем 21, и тогда материал контактного Стержня должен обладать как хорошими проводящими, так и упругими (пружинящими) свойствами, либо он может представлять самостоятельную конструкцию и тогда определенным способом должен скрепляться с контактным стержнем.

Основание 4, сопловая 5 и хвостовая 6 части подвижного автопневматического устройства.

цилиндр 7, дно 9 и перегородка 18 выполнены из изоляционного материала с хорошими диэлектрическ1ими и механическими свойствами, подобными стеклоэпоксидному пластику. Для защиты материала сопловой части 5 от воздействия дуги ее внутренняя поверхность защищена слоем 22 дугостойкого материала. При применении в качестве гасительной среды элегаза, в качестве такого материала может

быть использован, например, фторопласт-4, который при воздействии на него дуги выделяет продукты, родственные продуктам разложения элегаза и участвующие после погасания дуги в восстановлении части элегаза, разложившегося под действием дуги.

Сопло 23, закрепленное на резьбе в сопловой части, изготовляется из дугостойких материалов, подобных нитриду бора или таких как фторонласт-4. Ламели 24 розеточного контакта имеют на концах выступы, обращенные внутрь. Этими выступами ламель контактирует со стержнем контрэлектрода 2. При этом нажатие ламели осуществляется пружинами

25,опирающимися одним концом в седло ламели с обратной стороны каждого выступа, а

другим - в изоляционную пробку 26 цилиндрической части изоляционного основания 4, охватывающей розеточный контакт 3.

Усилие нажатия пружины 25 регулируется глубиной завинчивания изоляционных пробок

26.Винты 27, ввернутые в ламели 24, фиксируют положение последних в розеточном контакте 3, предотвращая их смещение.

Подвижное автопневматическое устройство

и неподвижный контакт 28 находятся в герметичном резервуаре, заполненном гасительной средой при постоянном давлении. При использовании в качестве гасительной среды элегаза величина давления выбирается исходя из соображений электрической прочности конструкции, отключающей способности выключателя и сохранения элегаза в однофазном (газовом) состоянии при низких температурах окружающей среды. При расположении привода вне

герметичного резервуара должна быть предусмотрена герметичность уплотнения звена, передающего движение от привода внутрь герметичного резервуара к подвижному автопневматическому устройству.

Для надежного заполнения всех полостей конструкции газовой средой, использующейся в выключателе, все полости сообщаются друг с другом через отверстия, предусмотренные в конструкции.

Отверстия в основании 4 одновременно служат при операции отключения для подачи сжатого газа к соплу (в зону гашения дуги) из полости сжатия между дном 9 и основанием 4.

При включении подвижного автопневматического устройства первоначально замыкание цепи выключателя происходит через торцевой контакт между дугостойким наконечником 29 неподвижного контакта 28 и дугостойким наконечником 30 контрэлектрода 2. Усилие пружин // и 12 выбрано таким, чтобы исключить возможиость приваривания контактов.

Затем подвижное автопневматическое устройство продолжает движение, а контрэлектрод 2 вытесняется из розеточного контакта 5 неподвижным контактом 28, который входит в розеточный контакт 3. Возникновен-ие контакта между наконечником 29 неподвижного контакта 28 и ламелями 24 происходит без дуги. Во включенном пололсении в розеточном контакте 3 находятся и стержень неподвижного контакта 28 и контрэлектрод 2. Цепь тока проходит от одного ввода полюса выключателя к стержню неподвижного контакта 28 и далее от неподвижного контакта 28 на ламели 24 розеточного контакта 3. С ламелей ток переходит на контрэлектрод 2, затем через контакт 20 на стержень 21 второго ввода. Таким образом, контрэлектрод является элементом главной токоведущей цепи, через который во включенном положении выключателя проходит номинальный ток.

При отключении подвижный розеточный контакт 3 и сопловая часть 5, как одно целое, двигаются в направлении, обратном операции включения, а контрэлектрод 2 первоначально остается в положении, соответствующем включенному положению, постоянно контактируя с неподвижным контактом 28 через соответствующие наконечники 29 и 30. Прерывание контакта между ламелями и неподвижным контактом благодаря этому происходит без дуги.

Затем носле прохождения определенного хода подвижным автопневматическим устройством его основание 4 упирается в кольцевой бортик утолщенной части 10 контрэлектрода 2. Удар смягчается резиновым демпфером 13. С этого момента контоэлектрод 2 начинает двигаться вместе с подвижным автопттевматическим устройством и его сопловой частью 5 и розеточным контактом 3 в обратном включению направлении, и в этот момент образуется дуга между дугогтойкими наконечниками 29 и ЗП неподвижного контакта 28 и контрэлектрола 2, гашение которой ПРОИСХОДИТ после открытия сопла благодаря обдуву дуги потоком сжатой дуго асительной среды, подаваемой, как уже ГОВОРИЛОСЬ вьтще, из полости сжатия между основанием 4 подвижного автопневматического устройства и дном 9 неподвижно закрепленного элемента конструкции. Зазор между хвостовой частью 6 подвижного автопневмапического устройства и направляющим цилиндром 7 должен быть не настолько больщим, чтобы он мог сказаться на степени сжатия гасительной среды и, следовательно, на отключающей способности выключателя. Переходные контакты выполнены с элементами контактных соединений, которые перемещаются относительно друг друга при операциях включения и отключения выключателя. Таким образом обеспечивается самозачищение контактных поверхностей. Тем самым достигается больщая надежность переходных контактов, что особенно важно для таких выключателей, в которых применяется среда, выделяющая под действием дуги агрессивные продукты, образующие на поверхности контактных

элементов плохо проводящую пленку.

Предмет изобретения

1.Дугогасительное автопневматическое устройство, например, для выключателей с разлагающейся гасительной средой, содержащее подвижный розеточный контакт с соплом и контрэлектродом, снабженным дугостоиким наконечником, охваченным указанным подвижным розеточным контактом, и неподвижный контакт, снабженный дугостойким наконечником, отличающееся тем. что, с целью повыптения отключающей способности, указанный розеточный контакт установлен в изоляционной

перегородке, жестко связаитгой с соплом и отделяющей его от концевых элементов ввода, на токоведущих частях которого жестко укреплен розеточный контакт, в который подвижно входит копцевая часть контрэлектрода, причем диаметр сопла больще диаметра неподвижного контакта, равного диаметру контактирующей части контрэлектрода.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью приведения в движение коитрэлектрода и обеспечения необходимого контактного нажатия между контрэлектродом и н| полвиж11ым контактом, средняя часть контрэлектоола имеет диаметр больщий. чем диаметры концевых частей, и снабжена подпружиненной металлической деталью. i 2 24 3 543 6 8 / / / / .r4rJ S O Vy4vV3 yyyjl; 23 22 30 25 27 25 13 I I I Т i5 20

2S 23 ZS SS J 2 27 638 / т 25 25 3 д 2д 23 2 2 30 27 2 3 iO Iff i7 Id i9 11 12 16