Электрический выключатель Советский патент 1935 года по МПК H01H33/10 H01H33/84 

.Электрические выключатели, в которых тушение дуги производится парами воды, уже известны. Предметом настоящего изобретения является усовершенствование таких выключателей Особенностью предлагаемого выключателя является подача струи воды в приспособление, выполненное в виде дейонной решетки, в которую в момент разрыва цепи извне вода устремляется под большим давлением. Дуга локализируется в решетке, благодаря наличию магнитного дутья; тесное соприкосновение со стенками решетки и с поданной внутрь решетки водой приводит к сильному расходованию энергии в зоне дуги и при прохождении тока через нуль-к сильнейшей рекомбинации. Опыты в лаборатории им. Смурова (Ленинград) с обыкновенной дейонной решеткой на 35 киловольт, смоченной в воде, показали не только высокую „гасительную способность такой решетки, но и хорошую осциллограмму напряжения на дуге, а именно весьма низкое значение этого напряжения, плавное гашение без резких скачков напряжения, что указывает на весьма рациональный режим процесса гашения.

(233)

Дальнейшей конструктивной особенностью предлагаемого выключателя является применение в качестве изолируюш;их элементов деревянных ферм с металлическими зонтами. Это приводит к сильному облегчению конструкции, так как изолирующие элементы из фарфора, стеатита и т. п. при сверхвысоких напряжениях настолько громоздки, что их собственный вес приходит в противоречие с механической прочностью материала.

На чертеже фиг. 1 изображает выключатель предложенного типа на 500 киловольт, а фиг. 2, 3 и 4-выключатель на 35 киловольт.

Водоструйный выключатель на 500 киловольт состоит из неподвижного ферменного изолятора 1, несущего контактную часть 18 и дейонную .решетку 4, и качающегося ферменного изолятора 2, несущего подвижной контакт.

Качающийся изолятор 2 приводится в положение включения приводным механизмом и в положение выключения мощными пружинами 14. Верхняя часть качающегося изолятора, к которой приложены усилия прулсин и выключающего

механизма, представяяет собою железную ферму.

Непосредственно под дейонной решеткой 4 находится водоструйный аппарат 5, который при помощи автоматического затвора, сблокированного с механизмом выключателя, выбрасывает в момент выключения необходимое количество воды под большим давлением внутрь дейопной решетки. В водоструйном аппарате помещены электронагреватели, которые в зимнее время поднимают температуру воды до требуемого значения.

Дейонная решетка является конструкцией из прочных досок, причем ряд их расположен поперек движения дуги и вдоль направления струй воды. Дуга втягивается вглубь образованной таким образом решетки магнитным дутьем, обусловленным наличием железных скоб 17. Этя скобы заложены в толще дейонной решетки н изолированы от внутренней 1ыверхности решетки слоем дерева. Железные скобы 17 расположетш по направлению магнитного потока и наискось к конструктивный деревянным элементам решетки. Таким образом эти скобы одновременно еще связывают решетку в одно целое.

Расположение слоев в решетке такое:

1)слой, прилегающий в внутренним поверхностям решетки - пористый - дерево, даже с добавлением пористых минералов или композиций;

2)слой, следующий за первым слоем- пропитанное дерево (желательно стиролизированное или пропитанное в других производных дивинила), покрытое густым асфальтовым лаком, компаундом, гудроном или подобными влагостойкими веществами, служащими одновременно и изоляцией;

3)на втором слое крепятся скобы магнитного дутья;

4)сверху имеется слой, подобный слою JNfo 2. Наружная отделка представляет собой гладкую поверхность, покрытую густым н прочным слоем лака, способного противостоять атмосферным влияниям.

Неподвижный изолятор 1 укреплен на раме 3 при помощи подшипника 12 и буфера 11. Изолятор 1 при действии выключателя имеет свободу колебаний на незначительный угол вокруг оси подшипника 12, буфер же 11 смягчает удар при включении. Подвижной n-ij iHTup 2 имеет центр нращения на оси пидишп ника 10, укрепленного также 3. Рама 3 является л елезной клепаной или сварной фермой, расположенной на требуемом расстоянии от земли. Эта ферма является нормальным конструктивным элементом открытой подстанции. На раме 3 расположен привиДнии мехини.ш. Он состоит из беикоие той цели Г лля 15, которая с по1мощью крюка может сцепляться с роликом ползуна 7. Ролик ползуна имеет принудительно - Д1 11 К1:;ние Б направляющих 16. С роликом ползуна связана тяга 13, которая соединена другим своим концом с качающимся иаолятором. Бесконечная ЦРПЬ 15 приводится в движение мотором 6 через посредство червячной передачи. Цепь через крюк тянет ролик ползуна и вместе с ним тягу 13, и таким образом осуществляется поворот качающегося изолятора и включение аппарата. При отключении дистанционном или автоматическом) одна из магнитных катушек 9 выбивает (через рычажную передачу) крюк с ролика цепи Галля, и ролик ползуна 7 свободно скользит вниз по направляющим 16, а качающийся изолятор 2 отклоняется под влиянием пружин ; 14 в положение ,отключено.

Качающийся изолятор удерживается в этом положении защелкой, не показанной на чертеже. Весь приводной механизм закрыт кожухом 8.

Выключатель предложенного типа на 35 киловольт представляет собою разъединитель для разрыва мощности, укрепленный на двух штыревых изоляторах 28. Один из них неподвижный и несет на себе контактную часть и дейонную решетку 20. Другой изолятор вращается вокруг своей оси 33 на подшипнике 32 ц несет контактный нож 25-27. Основой всей конструкции является железная сварная рама 31.

Ток подводится к подвижному контакту через латунный литой свободный контакт 24. Контакт 24 свободно вращается вокруг штыря 23. Свободный контакт связан посредством гибкой связи 36 и скобки 26 с ножом 27. Нодвижной контакт является фермой, состоящей из ножа 27, нижнего пояса 25

и скобок 26, которые связывают верхний и нижний пояс фермы. На конце поЙБИЖНОГО контакта прикрепляется сменнмй нож 21. Ток идет со свободного кой акта 24 через гибкую связь 36 и скобку 26 в нож 27 и сменный нож 21.

Подвижной контакт может поворачи.ватъся на угол около 80° от исходного положения „включено с помощью двуплечего рычага, укрепленного под подвижным изолятором. Вращение подвижного контакта не отзывается на свободном контакте и подводящем ток проводе, так как свободный контакт сидит на штыре 23 совершенно свободно и связан с подвижным контактом лишь гибкий связью.

Сменный нож 31 (фиг. 4) ударяется о качающийся контакт 38, скрепленный шарнирнр с неподвижным контактом 34. Качающийся контакт 38 и неподвижный контакт 34 электрически соединяются через гибкую связь 43 и скобу 40, которая привинчивается к неподвиясному контакту.

Удар сменного ножа о качающийся контакт 38 смягчается буферной пружиной 39, опирающейся на скобу 40 и имеющей направляющий штифт 42. Другим своим концом пружина упирается в выточку, сделанную в качающемся контакте 38. Под конец пружины проложен изолирующий колпачок 41. Вся контактная часть закрыта кожухом 35. Чугуннное основание 22 крепится к неподвижному изолятору и несет кроме контактной части еще и вынесенную в стор,ону дейонную решетку 20.

Во время выключ ния сменный нож 21, двигаясь по дуге окружности, идет некоторое время в щели дейонной решетки ось которой расположена по хорде этой окружности. Отклонение ножа от хорды

вызывает расширение низа щели по средине.

Дейонная решетка набрана из прессшпановых, фибровых и фанерных элементов и имеет подковообразные железные прокладки для обеспечения направления магнитного дутья внутрь щели, т. е. решетка является нормальной дейонной решеткой.

Пепосредственно под дейонной решеткой расположен водяной ящик 29 с патрубком 30. Ящик и патрубок отеплены и имеют электронагреватели.

В водяном ящике напротив щели расположен ряд ниппелей, через которые под ьысоким давлением во время выключения выбрасывается вода. Выбрасывание воды обусловлено действием автоматически действующего запорного клапана, связанного с механизмом выключения (на чертеже не показан). Выключатель приводится в действие моторным приводом и пружинами.

Гашение дуги происходит вследствие тесного соприкосновения ствола дуги с обильно смоченной и большой по величине поверхностью щелей решетки, а также с внедряемыми в зону дуги под большим давлением частицами воды. Это приводит к сильнейшему расходованию энергии в зоне дуги, а при прохождении тока через нуль - к сильнейшей рекомбинации.

Предмет изобретения.

1.Электрический выключатель, отличающийся тем, что, с целью ускорения тушения дуги в дейонной решетке, под ней установлены сопла, направляющие воду или аналогичную ей жидкость в щели дейонной решетки.

2.При выключателе по п. 1 применение изоляторов, выполненных в виде ферм из изолирующих стержней.