Электрический ввод коммутационного аппарата Советский патент 1979 года по МПК H01B17/26 

Изобретение относится к области элек тротехники и может быть использовано в электротехническом оборудовании высоког напряжения. Известны газовые, например, воздушные выключатели с продольным дутьем, контакты которых помещены в сжатом газе, причем один из контактов дугогаси- тельного разрыва и его сопло расположены на цилиндрическом полом токоведушем стержне электрического ввода, через который при отключении вытекает поток газов, проходящий через указанное сопло ij. Такие выключатели имеют специальный отделитель, поэтому контакты их дугогасительного устройства, в котором при менен указанный ввод, смыкаются после гашения дуги и тем самым прекращают истечение газа через их внутретшие полос ти. Поэтому электрические вводы в этих выключателях не нуждаются в клапанах, прекращающих истечение газа через полос ти их токоведущих стержней после гашения дуги. Однако наличие отделителей приводит к усложненшо конструкции выключателей, поэтому в СССР признано более целесообразным применять конструкции без отделителя, так же как и многими зарубежными фиpмa и. Известен также воздушный выключатель серии ВНВ, построенный таким образом, что контакты его дугогасительного разрыва выполняют также и фу11Кции от«. деляющих, т. е. они не смыкаются после окончания процесса отключения, а остаются разомкнутыкш в течение того времени, пока выключатель отключен . Поэтому электрический ввод, содержащий полый цилиндрический токоведущий стержень, изоляционную покрышку с двумя фланцами, к одному из которых присоединен указанный стержень, и поддерживающую коническую втулку, закрепленную на этом же фланце, оснащен клапаном, в частности прекращающим вытекание газа через сопло и полость токоведущего стержня по окончании гашения дуги. Этот клапан (в далг 36вейшем г выхлопной клапан) расположен внутри токоведушег.о стержня .ввода непосредствеггао у выходного сечения сопла, Пяошадь. кольцевого сечения между корпусом клапана и BHyrpeiTOefi стенкой токоведущего стержня ввода должна быть по крайней мере равна или еще лучше - быть больше ппошади выходного сечения сопла Естественно, что вследствие это ГО наружный диаметр гоковедушего стерж ая ввода становится больше, чем он был бы при отсутствии внутри него указанного кнапана Вместе с -этим возрастает и внутренний диаметр изоляционной покрышки. То е,1повьпиаются требования к ее механической прочности. Все это приводит К увеличению размеров дугогасительного устройства в целом. Установка ут азанного клапана за пределами токоведушего стержня ввода на конце ввода за 4ла1-шем, соедШ1яющим стержень с изоляционной покрышкой, не дает положительного э(|)фекта. Во-первых, диаметр стержня все равно должен быть больше диаметра выходного сечения сопла, чтобы С1сомпенсировать сужение эффективного вы лошюго сечения полости стержня, обуслов ленное ареннем потока о стенки стерхшя, при этом возрастает несколько длина дугогасительного устройспза. Во-вторых, когда 1шапан расположен на конце ввода через него при включении контактов надо выбросить .-.в атмос4 еру гораздо больший объем сжатого воздуха, чем-- когда он рас положен непосредственно у-выходного сечения сопла, т« е. нужно заметно большее время на опорожнение внутренней полости токоведушего стержня и подготовки ее для пропускания потока газа при последую щем отключении. Иначе говоря, нужно боль шее время для подготовки аппарата к от ключеншо после включения. Увеличение времени при этом настолько существенно, что нарушается способность выключателя совершать быстрое (в пределах нормированного времени) отключение после включения на сущесгеуюшее короткое замыкание i Целью настоящего изобретения является повышение надежности Поставле{гаая цель достигается тем, что в электрическом вводе коммутадионного аппарата, содерхсащем полый токове дущий стержень с радиальным зазором,, часть которого расположена в изоляционной покрышке, имеющей электростатический экран и соединенной со стержнем фла ца, часть токоведушего стержня, которая 11 находится в пределах изоляционной noKpi.imки, выполнена в виде тела враща1кя, большее основание которого расположено со стороны фланца, а меньшее основание находится в зоне электростатического экрана. При этом, часть токоведушего стержня, которая наход1ггся в пределах изоляционной покрышки, может быть выполнена как в виде усеченного конуса, так и в виде чередующихся сопряженных между собой усечен 1ых конусов и цилиндров. На фигуре 1 изображен ввод с токо- ведуи1им стержнем, выхюлненным .в виде усеченного конуса, на фигуре 2 - ввод с токоведущим стержнем, выполне Шым в виде чередующггхся сопрялсеьшых между собой усеченных конусов и цилиндров. Токоведушйй i стержень ввода состоит из цилиндрической части 1 с согшом и контактом 2, которая расположена внутри корпуса 3 дугогасительного устройства и частично в нутри внешней изоляционной покрышки 4. На некотором расстоянии 0 от плоскости сопршсосновення корпуса 3 с внешней покрышкой 4, равном или меньшем длины электростатического экрйна 5, цилиндрическая часть 1 переходит в коническую 6, которая закреплена с помощью фланца 7 на противоположном конце внешней покрышки 4. Соответственно увеличению наружного диаметра конической части 6, увеличивается по любому целесообразному профилю и диаметр (поперечное сечение) внутренней полости 8 конической части 6 токоведущего стержня. Здесь же расположён выхлопной клапан 9 (прерывистой линией показан клапан в закрытом положен ш). Кроме показанных на фиг, 1 и 2 вариантов Бозмоишы и другие исполнения. Так, токоведущий стержень ввода может состоять из двух цилиндрических частей, соединенных конической; может варьировать-. ся количество цилиндрических частей, диаметры которых больше диаметра части с сощом, а таюке может варьироваться и большой диаметр конической части варианта по фиг. l.Ha фиг. 1 и 2пЬкаэаны при; меры вводов с изолящией из сжатого Газа (воздуха) без внутрешгей изол5щш)нной покрышки. В полной .мере Все сказаштое относится и к вводам этого типа с внутренней покрышкой, а также к вводам с любой другой радиальной изоляцией. Все изложенные сообрансения о целесообразности установки выхлопного кла- 56 пана поближе к выходу сопла основываются на известных теоретических положениях газодинамики и результатах экспери ментов. Возможность построения электрического ввода с увеличивающимся по днаметру к его наружному концу .токоведущим стержнем подтверждена высоковольт. ными испытаниями электрических вводов воздушных выключате/хей серии ВНВ имею щих, как указывалось, подобную внешнюю конфигурацию. Использование описываемого ввода поз воляет оптимизировать размеры дугогасительного устройства, иначе говоря, уменьшить их при той же отключающей способности ИЛИ увеличить ее при тех же размерах. Формула изобретения 1, Электрический ввод коммутационно-. го аппарата, содержащий полый гоковвдуиий стержень с радиальной изоляцией, часть которого расположена в изоляоционной покрышке, имеющей электростатический экран и соединенной со стержнем флан 11 цем, отличающийся том, что, с целью повышения надежности, часть то- коведутлего стержня, котор)ая находится в пределах изоляциогшой покрышки,, выполнена в виде тела вращения, болыяее основание которого расположено со стороны фланца, а меньшее основание находится в зоне электростатического экрана, 2,Электрический вв-од коммутационного аппаратаПО п. 1, отличающийс я тем, что часть токоведуи-iero стержня, которая находится в пределах изоляционной покрышки, выполнена в виде усеченнсзго конуса, 3,Электрический ввод коммутационного аппарата по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чго часть токоведутдего стержня, которая нахооигся в пределах изоляционной покрышки, выполнена в виде чередующихся сопряисенных между собой . усеченных конусов и цилиндров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l,Bi;o4vn Boveri M-iiteiEung en/ 1964, 51,,с. 69-75. 2, Электротехника, №7, 1975, с, 11-14.