Газовый коммутационный аппарат Советский патент 1979 года по МПК H01H33/73 

1

Изобретение относится к электротехнике, к области газовых высоковольтных коммутационных аппаратов, в частности к элегазовым выключателям на небольшие токи отключения.

В связи с разработкой элегазовых комплектных распредустройств на сверхвысокие классы напряжений в последнее время появилась потребность в элегазовых коммутационных аппаратах, собственное время включения которых было бы меньше собственного времени отключения элегазового выключателя мошности. В отношении коммутационной способности к такому аппарату предъявляются требования, характерные для опытного элегазового выключателя нагрузкн. В комплексе мероприятий по снижению уровня коммутационных перенапряжений на линиях сверхвысокого напряжения такой анпарат может попользоваться для ускоренного подключения к линии реакторов поперечной компенсации, нормально отключенных от линий, перед коммутациями линейного выключателя при одновременной подаче команды на оба аппарата, для отключения этих реакторов, для коммутации батарей конденсаторов продольной компенсации, для ускоренного подключения шунтирующих сопротивлений синхронных генераторов на электростанциях и т. д.

Известны конструкции элегазовых выключателей нагрузки, в которых гашение

электрической дуги производится за счет потока элегаза из полости камеры выключателя в полость полого подвижного контакта, расположенного, например, над поршнем. При движении такого контакта на

отключение над его поршнем создается разряжение, за счет чего происходит всасывание элегаза через сонло и трубу целого подвижного контакта 1. Такие выключатели нагрузки обладают

достаточной коммутационной способностью, однако непригодны для вышеуказанной целн из-за своего низкого быстродействия при включении, с одной стороны, из-за относительно большой массы подвнжных частей,

а с другой стороны, из-за компрессии газа под поршнем движущегося на включение подвижного контакта.

Известен также газовый коммутационный аппарат, содержащий дугогасительную камеру в виде цилиндра с расположенными в ней неподвижным контактом, поршнем и подвижным контактом, проходящим через отверстие поршня и привод подвижного контакта .

Недостатки известного аппарата следующие.

При отключении подвижный контакт вначале проходит расстояние от бортика до упора без дутья и лишь затем захватывает поршень и, перемеш.ая его, создает разряжение со стороны дуговой камеры и сжатие со стороны комнресснонной камеры. Таким образом, часть хода подвижного контакта после его размыкания проходит без обдувания дуги, что вызывает дополнительный обгар контактов.

При включении бортик подвижного контакта проходит путь между двумя крайними упорами и затем ведет поршень за собой до смыкания контактов. При этом создается компрессия со стороны дуговой камеры и разряжение со стороны компрессионной, что ведет к замедлению движения контакта при включении. Кроме того, увеличивается масса движуш,ихся частей, что приводит к замедлению движения контакта, либо к увеличению мош,ности привода для обеспечения необходимой скорости.

Целью изобретения является уменьшение собственного времени включения коммутационного аппарата.

Для этого в газовом коммутационном аппарате, содержащем дугогасительную камеру с неподвижным контактом, поршнем, подвижным контактом, проходящим через отверстие поршня и привод, указанный поршень снабжен индивидуальным приводом включения с элементом взведения указанного привода поршня в процессе отключения, например, в виде упора на подвижном контакте. Индивидуальный привод поршня выполнен в виде .

На фиг. 1 изображен вариант исполнения быстродействующего коммутационного аппарата; на фиг. 2 - другой вариант дугогасительной камеры.

В камере 1, заполненной дугогасящим газом, расположены неподвижный контакт 2 и дутьевая камера 3, содержащая подвижный полый контакт 4 и дутьевой порщень 5 с пружиной 6. Подвижный контакт 4 соединен штоком 7 с приводом известного типа. Подвижный контакт 4 имеет бортик 8 для взаимодействия с поршнем 5 и отверстия 9 для истечения газа при дугогашении.

На фиг. 1 аппарат изображен во включенном положении.

Для производства отключения привод через шток 7 движет подвижный контакт 4, который своим бортиком 8 ведет за собой дутьевой порщень 5. При этом в зоне над поршнем 5 создается разряжение, в которое через Отверстия 9 устремляется газ из полого контакта 4. При производстве включения привод через щток 7 толкает подвижный контакт 4 вверх по направлению к неподвижному контакту 2. При этом шток свободно проскальзывает сквозь порщень 5, который движется вслед за подвижным

контактом только под действием своей пружины 6. За счет этого вся сила привода расходуется только на ускорение массы подвижного контакта, причем возникающая 5 при движении поршня 5 вверх компрессия газа над поршнем не препятствует движению подвижного контакта на включение.

На фиг. 2 изображен другой вариант дугогасительной камеры.

10 В корпусе камеры 1 с неподвижным контактом 2 скользит поршень 10, сквозь который проходит сплошной подвижный контакт 11, имеющий бортик 12 и шток 13. Поршень 10 снабжен бортиком 14, пружи15 ной 15.

При отключении иривод через шток 13 приводит в движение контакт 11, который вначале проходит путь, равный расстоянию между бортиками 12 и 14, а затем захватывает поршень 10 и ведет его за собой. При этом кончик подвижного контакта занимает оптимальное для дугогашения положение. При дальнейшем движении контакта с поршнем создается разряжение газа со

5 стороны неподвижного контакта и сжатие со стороны пружины. Перепад давлений создает дугогасящий поток газа в районе головки подвижного контакта.

При включении привод через шток 13

0 включает подвижный контакт 11, который при этом проскальзывает сквозь поршень 10. Поршень переходит во включенное положение под действием пружины 15. Таким образом, при этом варианте исполнения ду5 гогасительной системы данное изобретение позволяет устранить тормозящее влияние массы поршня и компрессии газа над ним на скорость подвижного контакта при включении.

0 Изобретение позволяет создать простой быстродействующий газовый коммутационный аппарат, необходимый для снижения уровня перенапряжений в сетях сверхвысокого напряжения, что в связи со снижением

5 уровня изоляции аппаратуры для этих классов напряжений и связанным с эти.м уменьшением их стоимости даст значительный экономический эффект. Кроме того, эти аппараты могут быть использованы в качест0 ве выключателей нагрузки.

Формула изобретения

1. Газовый коммутационный аппарат, со5 держащий дугогасительную камеру в виде цилиндра с расположенными в ней неподвижным контактом, поршнем и подвиЖ ньш контактом, проходящим через отверстия поршня -И привод подвижного кснтак 0 та, отличающийся тем, что, с ЦеЛьЮ умейьЩемий времени Ёключения аппарата, указанный порЩень снабжен индивйдуаль ным приводом включения с элементом взведения указанного привода норшнй в процессе отключения.

2. Газовый коммутационный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что индивидуальный привод поршня выполнен в виде пружины.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Новый выключатель нагрузки для элегазового КРУ на ПО кВ, реферат № 86 в Э. И. ВНИИГП, серия «Электрические машины и аппараты, 1974, № 15.

2.Патент США № 3218420, кл. 200-148, 1974.

fuz.j

fu7t