Быстродействующий коммутационный аппарат Советский патент 1978 года по МПК H01H1/54 H01H53/00 

Устройство может быть использован в электроэнергетических установках, в частности для коммутации зарядных цепей генератора импульсных напряжений (ГИН). Известен быстродействующий коммутационый аппарат, контактная систем которого расположена в закрытом объе ме, заполненном элегазом ij . Наличи сильфона, являющегося подвижным уплотнением, изолирующим внутреннюю полость изолятора от внешней среды, ограничивает быстродействие указанного аппарата. Известен также быстродействующий коммутационный аппарат, содержащий газонаполненную камеру с размещенным в ней подвижным и неподвижньм контактами и закрытую металлическими фланцами, направляющий стержень, при крепленный одним концом к токопроводящей накладке, жестко соединенной с фланцем камеры, индукционно-динамический привод и буферное устройство 2 . Этот аппарат при больших скоростях перемещения токосъема работает неудовлетворительно. Целью изобретения является повышение надежности аппарата. Поставленная цель достигается тем, что направляющий стержень выполнен из изоляционного материала, а между подвижным контактом и токопроводящей накладкой установлена пружина, служащая токоподводом. На чертеже изображен быстродействуюЗий коммутационный аппарат во включенном положении. Коммутационный аппарат содержит изоляционную, например, стеклоэпоксидную камеру 1, наполненную элегазом. С торцов камера 1 закрыта металлическими-фланце1ми 2,3,которые служат одновременно для присоединения коммутируемой цепи. Герметичность камеры 1 обеспечивается с лсмощью уплотнений 4. Коммутация электрической цепи производится с помощью неподвижного розеточного контакта 5 и подвижного торцового контакта 6, расположенного на направляющем изоляционном стержне 7, прикрепленном одним концом, к токопроводящей накладке 8, жестко закрепленной на фланце 2. Между подвижным контактом накладкой 8находится возвратная пружина 9, имеющая гальванический контакт с фланцем 2 и подвижным контактом 6.

Привод KOVDvjyTaTopa индукциоанодивамический. Он расположен внутри камеры 1 и содержит индуктор 10, . выполненный из медной шины и залитый эпоксидным компаундом. Над индуктором

10находится диск 11 из хорошо проводящего материала, имеющий коническую форму с целью увеличения его механической прочности и буферное устройство 12.

Отключение производится при разрядке eNBtocTHoro накопителя на индуктор 10. При прохождении через индуктор 10 тока разряда конденсатора создает&я импульсное магнитное поле/ под действием которого в диске

11индуцируются вихревые токи направленпые противоположно току в индукторе 10, В результате этого на диск

11 действуют отталкивающие электродинамичсекие усилия, под действием которых он перемещается. При двнжеНИИ диск 11 ударяет в кольдозой выступ 13 контакта б, и последний на- , чинает перемещаться по направляющему стержню 7, сжимая пружину 9. Происходит размыкание зарядной цепи. После прохождения подвижным контактом 6 расстояния, необходимого по условиям электрической прочности для отключения аппарата, он не останавливается, а продолжает двигаться в пер воначальном направлении и проходит еще дополнительный свободный ход S. Свободный ход S необходим для обеспечения задержки времени между отклю чением коммутатора и последующим его включением.

Поскольку диск 11 перемещается со сравнительно большой скоростью (V 15-20 м/с), то с целью уменьшения ударных нагрузок на детали аппарата на пути движения диска 11 установлено буферное устройство 12. При этом диск 11, ударившись о буфер 12, начинает обратное движение по направлению к индуткору 10, а подвижный -контакт 6 перемещается в первоначальном направлении, и его кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию пружины 9.

После того, как скорость подвижного контакта 6 станет равной нулю, он начинает обратное движение под действием собственного веса и усилий пружины 9 по направлению к неподвижному контакту 5.

За промежуток времени, необходамый для прохождения подвижным контактом 6 свободного прямом и обратном направлении, происходит разряд ГИНа на испытываемый объект. Величина необходимого промежутка времени задержки достигается с помощью соответствующего выбора свободного хола S подвижного контакта б и характеристики пружины 9.

Описываемая конструкция быстродействующего коммутационного аппарата довольно проста и надежна в работе, имеет сравнительно небольшие габариты и позволяет создать компактную и надежную конструкцию ГИНа в целом.

Формула изобретения

Быстродействующий коммутационный аппарат, содержащий газонаполненную камеру с размещенными в ней подвижным и неподвижным контактами и закрытую металлическими фланцами, направляющий стержень, прикрепленный одним кoнцo к токопроводящей накладке, жестко соединенной с фланцем камеры, индукционно-динамический привод и буферное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности аппарата, направляющий стерхсень выполнен из изоляционного материала, а между подвижным контактом и токопроводящей накладкой установлена пружина, служащая токоподв одом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Журнал Электротехника 9, 196, статья Полтевй А.И. Быстродейсвующие элегазовые отделители и короткозамыкатели на 110 кв.

2.Авторское свидетельство СССР № 514362, Н 01 Н 1/54, 1974.