Предохранитель-выключатель Советский патент 1979 года по МПК H01H85/02 

1

Изобретение относится к защитным электрическим устройствам и может быть применено для защиты понижающих трансформаторов 110-6/0, 4-35 кВ. Возможно применение и для защиты кабельных сетей. Устройство не имеет АПВ и перезаряжается вручную.Указанная область определена тем, что названные объекты повреждаются редко и в девяти случаях из десяти их повреждения являются непроходящими. Поэтому ПУЭ запрещает АВП таких объектов.

Известно устройство, в котором разрущение плавкой вставки осуществляется механическим путем. При действии привода производится перерубание плавкой вставки в камере гашения 1. С ростом сечения вставки (при больщих номинальных токах) потребуются мощные механические приводы, которые будут иметь больщую стоимость, вибрацию и резкие сотрясения электрооборудования (в том числе и камер гащения), низкую надежность, больщую инерцию (малое быстродействие) и т. д.

Недостатком устройства является и необходимость в разгерметизации камеры гащения с целью обеспечения проникновения

режущего элемента к телу плавкой вставки. Последнее отрицательно сказывается и на коммутационной способности устройства.

Наиболее близким по технический сущHOCTtt является устройство, состоящее из кварцевой камеры гащения, плавких проволок, пропущенных через камеру, инерционной плавкой вставки, вынесенной за пределы кдмеры, пружинного переключающегося устройства, обеспечивающего переключение цепи инерционной плавкой вставки после ее сгорания на цепь плавких проволок, расположенных в кварцевой камере гащения с введением в нее диэлектрических (искровых) промежутков 2.

Основными недостатками устройства являются низкая чувствительность токов малой величины (номинальных и меньщей величины), так как не имеет релейной автоматики (их .отключение прототип вообще не обеспечивает), возникновение при перегрузках неполнофазных режимов, ведущих к термическому разрущению изоляции оборудования и к возникновению перенапряжений, и малое быстродействие при токах повреждения небольшой величины и в течение длительного времени (в течение часа) может не отключать повредивитуюся сеть и т. п. В области коротких замыканий устройства работают одинаково, а для разрушения плавких проволок используется энергия защищаемой цепи (протекающий ток). Таким образом, устройство позволяет производить отключение практически при любом токе в защищаемой сети, что особенно важно при защите силовых трансформаторов; не допускает опасных неполнофазных режимов при малых токах, так как одновременно в трех фазах срабатывает привод; ликвидирует неполнофазные режимы, возникщие при коротких замыканиях, путем последующего срабатывания привода в оставшихся в работе фазах по команде защиты от неполнофазных режимов; обеспечивает высокое быстродействие при токах практически любой малой неличины (быстродействием автоматики) и повышает надежность работы, так как в устройстве отсутствует чувствительный плавкий элемент, обеспечивающий чувствительность к токам перегрузки. Эти элементы в эксплуатации быстро стареют и вызывают самосрабатывание, например, при ударах молнии в линию, при затягиваниях в гащении дуги из-за загустения зимой масла в масляных выключателях и пр. А это ведет к аварийному простою потребителей. Цель изобретения - повьинение надежности работы. Эта цель достигается тем, что в цепь каждой отдельной проволоки вводится Скользящий контакт, обеспечивающий по команде автоматики последовательное выведение плавких проволок из работы. На фиг. 1 представлен предохранитель- й«ж..4,выключатель, вид сбоку; на фиг. 2 - четы.рехэлементный подвижный токосборный контакт. Предохранитель-выключатель состоит из изолированного (например, фарфорового) корпуса 1 камеры гащения. Внутри корпуса 1 пропущены отдельные проволоки 2 плавкой вставки. Для увеличения их пути внутри корпуса 1 они выполняются в виде спирали. Полость 3 корпуса заполнена наполнителем, например кварцевым песком. С обеих сторон патрон армирован металлическими токосъемными оконцевателями 4. К правому оконцевателю 4, герметизированному припаянной диафрагмой, прикреплены и опаяны отдельные плавкие проволоки 2, имеющие между собой через оконцеватель 4 хороший электрический контакт. К левому оконцевателю 4 проволоки прикрепляются через изолирующие втулки 5. Последние могут ввинчиваться в оконцеватель 4 на резьбе и герметизироваться, например, с помощью эпоксидного компаунда. Здесь плавкие проволоки со стороны патрона прикрепляются и припаиваются к ножкам плоских металлических контактов 6, пропущенных через втул ки 5 и закрепленных в них с помощью резьбы и клеящего состава (или горячим способом путем продавливания через изолирующие втулки 5) и пр. С плоскими контактами 6 контактируют подпружиненные элементы общего токосбор- ного контакта 7 переключающего устройства. Оськонтакта жестко связана с корпусом контакта и дополнительно контактирует с металлическим колпаком 8, который, в свою очередь, жестко соединен с левым оконцевателем 4 (с помощью резьбы). Пружина 9 обеспечивает прижатие элементов контакта к контактам 6, причем для улучщения контактирования элементы (секторы) обихего контакта могут быть спаяны с контактами 6, например, с помощью тонкой медной фольги. При срабатывании привода и повороте контакта 7 фольга должна разрушаться, не влияя на величину зазоров между элементами и контактами 6. Патрон от проворачивания жестко укреплен на основании 10. Каждый элемент контакта 7, начиная с верхнего (первого), при обходе по часовой стрелке имеет несколько увеличенную контактирующую поверхность. Это позволяет в цепь каждой плавкой проволоки при срабатывании привода вводить свой диэлектрический (искровой) промежуток и определять последовательность их перегорания. На фиг. 1 и фиг. 2 стрелками показано примермое направление вращения общего токосбо)ного контакта 7. Предохранитель-выключатель работает следующим образом. В нормальном режи.ме работы ток нагрузки проходит через ось общего контакта 7, входит в контакт и через его элементы рав-. номерно расходится в плавкие проволоки 2. При коротком замыкании происходит одновременное перегорание всех проволок сразу, а образовавщиеся пары и электрическая дуга рассеивается между частицами наполнителя. Они отдают наполнителю свое тепло. Происходит деионизация электрической дуги, и электрическая цепь paзмь кaetcя. При коротком замыкании автоматика не успевает придти в действие, и привод не работает. При малых токах, когда энергии тока не хватает для одновременного быстрого расплавления всех проволок патрона, по команде автоматики срабатывает привод. Он поворачивает общий контакт 7 на определен,jf угол. При этом элемент с наибольшей контактной поверхностью остается (илиможет остаться) в зацеплении с контактом 6 одной проволоки. У других же проволок электрическая цепь размыкается, и между элементами контакта 7 и cooтвeтctвyющими контактами 6 вводятся диэлектрические (иск- ровые) воздушные промежутки различной величины. Весь ток защищаемой сети устремляется в первую плавку вставку и расплавляет ее. Цепь ее быстро набирает сопротивление, равное в пределе сопротивлению столба наполнителя между оконцевателями 4. Оно несоизмеримо болБше сопротивлений искровых промежутков, к которым и прикладывается теперь все напряжение защищаемой сети. Первым пробивается наименьший промежуток, после чего сгорает уже его плавкая проволока, затем следующий и т.д. Процесс идет до тех пор, пока не сгорят все проволоки и патрон полностью не отключит защищаемую сеть. Контакт 7 можно выполнить с лепестками и единой конфигурации: напряжение само найдет самый слабый искровой промежуток и обеспечит последовательное перегорание плавких проволок. В устройстве может быть применен также ультразвуковой привод. Формула изобретения 1. Предохранитель-выключатель, содержащий патрон с наполнителем и плавкими

/ ,Q

2

irinnmrr.

rnTwi

вставками, переключающее устройство, имеющее неподвижные контакты, соединенные с плавкими вставками и подвижную контактную систему, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежное™ работы, увеличения быстродействия, подвижная контактная система выполнена в виде секторообразного мостика, установленного на держателе с возможностью поворота вокруг оси держателя. 2. Предохранитель-выключатель по п. 1, отличающийся тем, что неподвижные контакты и подвижная контактная система дополнительно соединены между собой с помощью припаянной, предпочтительно, оловянной фольги. Источники информации, принятые во вни манке при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 395920, кл. Н 01 Н 85/36, 1970. 2.Патент США № 3304387, кл. 337-162, 1967.