Выключатель Советский патент 1947 года по МПК H01H33/76 

Эффект интенсивной термогенерации газов стенками фибры и другого газообразующего материала при воздействии на них высокой температуры дуги является одним из самых простых и достаточно действенных способов гашения дуги и с большим успехом используется в различных высоковольтных коммутационных аппаратах. Принципиальным недостатком фибровых газогенерируюших дугогасяших камер (трубок), составляюших предмет основного авт. св. № 30333, является зависимость между параметрами данной камеры (внутренний и внешний диаметр трубки, ее активная и полная длина, конструкция в целом и др.) и способностью ее к разрыву токов, что определяет для данной совокупности параметров пижний и верхний пределы разрываемых токов. Нижний предел разрываемого тока определяется неспособностью фибровой трубки гасить малые токи из-за слабого газообразования. Верхний прецел разрываемого тока определяется механической прочностью трубки и аппарата в целом, а при достаточной ее прочности - чрезмерным обжигом внутренней поверхности, приводящим к -быстрому износу и выходу трубки из строя.

в предлагаемом выключателе использ ется передвижной вдоль камеры стержень из газогенерирующего материала. С целью повышения верхнего предела отключаемых токов при одновременном понижении нижнего предела (т. е. для расширения диапазона отключаемых токов), выключатель снабжен электромагнитным механизмом, автоматически перестапавливающим указанный стержень в положение, соответствующее силе отключаемого тока, независимо от положения подвижного электрода.

На чертеже изображен выключатель с разрезом по одной фазе выключателя.

Дугогасительной камерой служит толстостенная фибровая трубка / или трубка из другого сухого газообразующего материала. Внутрь труб№ 68205

ки помещен трубчатый электрод, который в своем вдвинутом положении замыкает цепь данной фазы. Трубчатый электрод во включенном состоянии шунтируется внешним силовым контактом и является лишь дугогасящим. При отключении сначала разъединяется внешний силовой контакт и вслед за этим начинает свое движение трубчатый электрод, причем внутри фибровой трубки возникает дуга. Физический процесс гашения дуги аналогичен прочим фибровым дугогасящим аппаратам.

Замыкание или размыкание электрической цепи осуществляется массивным стержневым электродом 2. Ламели контактов находятся в специальных «амерах 3 к 4, расположенных по концам фибровой дугогасящей трубки (камеры) /. Электрод имеет возможность двигаться внутри дугогасящей трубки вдоль ее оси. Движение электроду сообщается от встроенного соленоидного или ручного привода через вал 5 выключателя, изоляционную тягу 6 и спрямляющий механизм, смонтированный между щеками защитной металлической коробки 7, изолированной от рамы корпуса выключателя опорными изоляторами 8. В нижней части коробки 7 имеется демпфирующий пружинный упор 9. При включении электрод 2 двигается вверх до осуществления соединения между клеммами /С и М и выталкивает при этом из внутреннего отверстия фпбробакелитовой трубки / пробку 10. Регулирующая фибровая пробка 10 ввипчепа в муфту // с пружинными кольцами для уплотнения и изоляционным штоком 12. Муфта движется в направляющем металлическом цилиндре и отжимается вниз цилиндрической пружиной 13. Таким образом, при выталкивании пробки 10 электродом 2, двигающимся вверх (на включение), пружина 13 сжимается, а щток доводится до упора 14. Одновременно растягивается и отключающая пружина, связанная с валом 5 через кривошип. От одной из вторичных обмоток проходного трансформатора тока данного фидера ток подводится к регулирующему устройству выключателя, расположенному между щеками металлической защитной коробки 15, связанной с корпусом выключателя. Контрольное устройство состоит из (я -1) максимальных реле (где п - количество пределов) п соленоидов, соединяемых последовательно и настроенных на токи трогания, соответствующие минимальному току данного предела. При наличии четырех пределов контрольное устройство состоит из трех соленоидов 16, 17 и 18 со штоками, управляющими соответствующими собачками 19, 20 и 21, которые удерживаются упорами 22. Реле 18 настроено на Ток трогания, равный минимальному току второго предела. После достижения этого тока сердечник соленоида 18 втягивается, поднимает собачку 21 до своего упора 22 и остается в таком положении на все время, пока ток превышает минимальную величину тока второго предела. Аналогично реле 17 настроено на ток трогания, равный минимальному току третьего предела а реле 16-на ток трогания, равный минимальному току четвертого предела. Таким образом, в течение всего времени, пока, выключатель включен, положение собачек неизменно контролирует величину тока (настройку механизма). При ручном или автоматическом выключении выключателя подается импульс на защелку привода, после освобождения которой выключающая пружина вытягивает электрод из ламелей контактной коробки 3. При отделении конца электродаот верхних контактов между ними возникает дуга, растягиваемая при дальнейщем ходе электрода вниз. Вслед за электродом в отверстие фибровой трубки 1 действием разжимающейся пружины 13 вводится регулирующая пробка - стержень 10.

Рассмотрим случай отключения тока третьего предела. При этом собачка 19 опущена, а собачки 20 и 21 подняты до своих упоров 22.

Вместе с пробкой 10 вслед за электродом 2 опускается вниз и шток 12, на конце которого надета металлическая муфта с упорными отростками 23. Если бы при отключении по фазе протекал ток первого предела, то все собачки 19, 20 и 21 были бы опущены и пробка беспрепятственно проследовала за электродом до своего крайнего нижнего положения, создав узкую щель на всей длине дугогасящей камеры. При этом параметры камеры обеспечили бы гашение всех величин токов первого предела. Если выключатель разрывает ток третьего предела, то на пути движения пробки вниз отросток 23 будет задержан поднятой собачкой 20, дальнейшее движение пробки будет приостановлено и электрод 2, продолжающий свое движение внутри фибровой трубки, освободит ее полость, не закрытую пробкой.

Аналогично устанавливаются параметры камеры и для других пределов отключаемых токов. Работа включателя протекает бесшумно, так как выхлопные трубки 24 всех трех фаз соединены изоляционными трубками 25 и выводят газы в общий коллектор газоотводящего устройства. Если аварийный режим наступит в момент отключения тока нормального режима, то в камере с параметрами, настроенными на гашение тока нормального режима, будет разрываться аварийный ток. Развивающееся в этом случае высокое давление вытолкнет пробку, сжав пружину 13, и обжигание стенок и трубки будет происходить более интенсивно. Для предотвращения аналогичных случаев, которые могут возникнуть -при случайном обрыве цепи соленоидов, в этой цепи предусмотрено реле, сблокированное с выключателем так, что при исчезновении тока в контрольной цепи подается сигнал или импульс на отключение.

Предмет изобретения

Выключатель с сухой газогенерирующей камерой по авт. св. f 30333 и с передвижным вдоль камеры стержнем из газогенерирующего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения верхнего предела отключаемых токов при одновременном понижении нижнего предела (т. е. для расширения диапазона отключаемых токов), он снабжен электромагнитным механизмом, автоматически перестанавливающим указанный стержень в положение, соответствующее силе отключаемого тока, независимо от положения подвижного электрода.

- 3 -№ 68205