Газовый выключатель Советский патент 1977 года по МПК H01H33/64 

(54) ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, в частности к газовым выключателям бакового типа.

Известны газовые выключатели бакового типа, содержащие бак низкого давления,

внутри которого расположена камера высокого давления с размыкаюшими контактами,- соединенными- посредством изоляционной штанги с приводным устройством поршнвого типа. ; Цель изобретения - повышенна быстродействия выключателя.

В предлагаемом устройстве это достигается тем, что приводное устройство выполнено в виде газонаполненной камеры с поршнем, соединенным через уплотнение с источником импульсной движущей силы, а в качестве последней использована электромагнитная сила или сила взрыва взрывчатого вещества.

На фиг. 1 схематически изображен предпоженный выключатель, общий вид; на фиг.2-4 - приводное устройство, в котором используется электромагнитная импульсная сила (три варианта); на фиг. 5 - приводное устройство, в котором используется сила взрыва взрывчатого вещества.

Выключатель (см. фиг. 1) сконструирован симметрично относительно центральной бси и: подключается к высоковольтной линии через вводы 1. Контакты выключателя находятся в камерах 2 высокого давления, которые расположены в полости 3 низкого давления бака 4, находящегося под потенциалом земли. Баки высокого давления заполнены газом йТб . Контакты выключателя приводятся в движение приводными поршневыми ycipoйcтвaми 5 при помощи изоляционных штанг 6. Приводные устройства расположены вне .бака. Бак установлен на ос|Новании 7.

Приводное устройство 5 (см. фиг. 2) вы|полнено следующим образом. Корпус 8 обра эует камеру высокого давления 9. Внутри (Камеры высокого давления расположен направляющий цилиндр 1О, имеющий в средней части фланец 11, в котором установлена приводная дисковая катушка 12.Напротивкатушки расположен фланец ДЗ клапана 14. Относительно катушки фланец 13 прейставляет собой короткозамкнутый виток. Между корпусом клапана и направляющим цилиндром образована камера 15, сообщающаяся через трехходовой клапан (на чертежах не показан) ипи с внешней атмосферой,

или с источником сжатого воздуха. Для осуществления герметизации использрваны уплотнительные элементы 16-Г8. Передняя часть направляющего цилиндра, выполнена в виде стакана 19, благодаря чему образуется о-. . отводная камера 20, сообщающаяся с атмосферой. В стакан 19 вместе с уплотнением 21 входит концевая часть 22 лриводной щтанги 23, непосредственно соединенной с изоляционной штангой 6. Для сохранения высокого давления в корпусе приводного устройства служит уплотнение 24. Концевая часть приводной штанги 23 подпружинена пружиной 25. Клапан герметизируется уплотнениями 26 и 27. Средняя часть направляющего цилиндра выполнена со сквозным отверстием 28, в результате чего давление в корпусе приводного устройства может воздействовать на переднюю поверхность, фланца клапана. Между стаканом 19 и клапаном 14 образуется полость 29.

Приводное устройство (см. фиг. 2)работает следующим образом. При получении выключателем: команды на отключение ранее заряженный конденсатор (на чертежах не показан)- разряжается на приводную катушку 12. При этом между катушкой- и фланцем :. клапана 14 возникает импульсная сила отталкивания, в результате которой клапан быстро передвигается, стараясь все больше удалиться от приводной катушки.

Герметизирующее действие уплотнений 26 и 27 нарушается, в результате чего полость 29 оказывается соединенной с отводной камерой 20, сообщающейся с атмосферой. Под действием давления в -/корпусе приводного устройства, воздействующего на концевую часть 22 приводной штанги 23 последняя передвигается, сжимая пружину 25, В результате размыкаются контакты выключателя, связанные сизоляционной штагой 6 через приводную штангу 23.и происходит отключение.

Включение происходит следующим образом. Сжатый воздух через трехходовой клапан (на чертежах не показар) подается в камеру 15, где под действием давления в , ней клапан перемещается в исходное положение. После чего камера 15 будет находиться под атмосферьим давлением. Приводная штанга с коЕшевой частью также возвращается в исходное положение. Контакты выключателя замыкаются через изоляцион-

ную штангу. Происходит включение выключателя.

Описанное пр1шодное устройство является устройством вытяжного типа, так как из камер 15 и 20. воздух отсасывается в другие камеры или из других в эти.

Другой вариант приводного устройства представлен на фиг. 3. Корпус 8 имеет внутренний фланец 30, в котором установлена.приводная катушка 12. Напротив катушки расположен фланец 13 клапана 14. Герметизация между корпусом и клапаном осуществляется уплотнением 31. Клапан попружинен пружиной 32. Между корпусом и клапаном расположена камера 33, -внутри которой установлен демпфер 34. С другой стороны внутреннего фланца расположена камера 35, которая через трехходовой клапан 36 соединена с впускной трубой 37 и отводной трубой 38, сообщающейся с атмосферой. Канал 39 сообщает камеры 33 и 35.

Внутри клапана 14 проходит приводная штанга . 23, один конец которой связан с контактами выключателя через изоляционную штангу. Концевая же часть 22 штанги 2 3 имеет вид подпружиненного поршня, перемещающегося к задней части корпуса, выполненной в виде стакана 4.0, на задней стенке которого установлен демпфер 41 и выполнены отверстия 42, образующие воздушный демпфер. Через эти отверстия из кмеры 43 выходит воздух. На концевой части приводной щтанги установленоуплотнительное кольцо 44. Между концевой част приводной штанги и фланцем клапана устанолено уплотнение 45, а между клапаном и пприводной штангой - уплотнения 46 и 47.

Приводное устройство (см. фиг. 3) работает следующим образом. При получении выключателем команды на отключение ранее заряженный конденсатор разряжается на привод 1ую катущку 12. Под действием возникающей силы фланец 13 вместе с клапаном 14 быстро перемещается вправо. При перемещении фланца устраняется действие уплотнения 45, в результате чего давление воздуха, находящегося в камере 35, начинает действовать на концевую часть 22 приводной штанги .23, и она перемещается влево, преодолевая силу возвратной пружины 25. В результате размыкаются контакты выключателя. Происходит отключение. Демпфер 41 и отверстия 42 ослабляют силу удара.

Для включения выключателя необ.ходимо, чтобы камера 35 сообщалась с атмосферой. Для этого тре.хходовой клапан 36 перемещают к отводной трубе 38. F3 результате этого давление в камерах 35 и

33 постепенно понижается, а когда оно становится меньше определенного значения, корпус клапана 14 под действием пружины 32 возвращается .в исходное положение, приводная штанга 23 также возвращается в исходное положение. Контакты выключателя замыкаются. Происходит включение.

Устройство, изображенное на фиг. 3 обладает большим быстродействием при включении, чем устройство, изображенное на фиг. 2.

На фиг. 4 изображено пневматическое прводное устройство (один из вариантов). Это устройство отличается от устройства, показанного на фиг. 3, тем,что приводная штанга 23 проходит через опорную конструкцию 48. Такой ко ютрукцией может быть любой неподвижный элемент выключателя. Яатем приводная штанга 23 проходит:через внутреннее отверстие подвижного магнитного

сердечника 49. К корпусу устройства крепится неподвижный магнитный сердечник 50 а между неподвижным и подвижным сердечниками устанавливается приводная катушка 12. Герметизация между сердечниками осу- шествляется с помощью уплотнений 51 н

Приводное устройство (см. фиг. 4) работает следующим образом. При получении выключателем команды на отключение ра- нее заряженный конденсатор разряжается на приводную катушку 12. Катушка возбуждается, и подвижный сердечник 49 быстро притягивается к неподвижному сердечнику 50. Перемещение подвижного сердечника вправо устраняет действие уплотнения 45, в результате чего давление воздуха, находящегося в камере 35, начинает действовать на концевую часть 22 приводной штанги 23,. и она перемещается влево, и так далее. Дальнейшая работа устройства аналогична работе устройства, изображенного на фиг. 3.

Включение выключателя при помощи приводного устройства согласно фиг. 4 проис.ходит аналогично включению выключателя приводным устройством согласно фиг. 3.

Па фиг. 5 изображено приводное устройство (од(П1 из вариантов), в котором в качестве импульсной ..,. движущей силы использована сила взрыва взрывчатого вещества. Это устройство отличается от устройств, изображенных на фиг. 3 и 4 тем, что.клапан 14 помешен в камеру 53, а ег фланец 13 - в корпус 8 приводного устройства. Давление, возникающее в результате взрыва, через канал 54 передается в камеру 53.

Работает устройство следующим образом. При получении команды на отключение происходит взрыв взрывчато1-о вещества, который вызывает повыще ше давления в камере 53. В результате этого клапан 14 с фланцем 13 перемещаются вправо. Перемещение фланца 13 вправо устраняет действие уплотнения 45, в результате чего давление воздуха, находящегося в камере 35, начинает действоватьна концевую часть 22 приводной штанги 23, и она перемещается влево, и так далее. Дэпьнейшая работа устройства аналогична работе устройств, изображенных на фиг, 3 и 4. Включение выключателя при помощи приводного устройства, показанного на фиг.5, происходит аналогично включению выключателя приводными устройствами, изображенными на фиг. 3 и 4.

Формула изобрет.ения

тем, что, с целью повышения быстродействия, указанное приводное устройство выполнено в виде газонаполненной камеры с поршнем, соединенным через уплотнение с источником импульсной движущей силы.

I

У-,„„..,„„...- ..-.Л .i

7 Cfif iLfjf ff f fj 7

7///////

// /V. фиг.1

4&i/3. J

J5

38J7

фиг., гт.-.СП.

35