Гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов Советский патент 1979 года по МПК H01H33/34 

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а именно к узлам высоковольтных коммутационных аппаратов.

Известны гидравлические буферы двустороннего действия, например, для высоковольтных выключателей, механически соединенные с подвижной контактной системой 1, содержащие корпус, в верхней части которого проходит вал выключателя с закрепленной на нем шайбой с прорезями, свободно насаженный на вал рычаг с роликом и пальцами, две крышки с тормозными стержнями и поршень с пазом в средней части, в который входит конец рычага с роликом.

Благодаря наличию прорезей в шайбе буфер обеспечивает при включении и отключении выключателя торможение связанной с валом подвижной контактной системы только на конечных участках хода. Отсутствие сцепления с буфером на начальных участках хода обеспечивает быстродействие выключателя, а также максимальное нарастание электрической прочности промежутка, образуюш,егося при отключении после размыкания контактов, и минимальное время прохождения зоны предварительного пробоя при включении. Это предотвращает при отключении возможность возникновения повторного пробоя и при включении-

разогрев контактов возникающей дугой с последующим их привариванием. Однако такой буфер сложен по конструкции и применим только при наличии шатунно-кривошипной передачи, что требует значительных габаритов аппарата.

Прототипом изобретения является буфер выключателя 2, состоящий из корпуса, внутреннего цилиндра, поршня со штоком,

ктэторый связан с контактной системой. Такой буфер проще по конструкции и может быть закреплен на штоке поступательно перемещающейся подвижной контактной системы, что позволяет уменьшить габариты

аппарата. Существенным недостатком такого буфера является невозможность получения независимо регулируемых тормозных характеристик при включении и отключении, так как одни п те же отверстия в

крышках в зависимости от направления движения поршня являются либо тормозными, либо перепускнымн при компенсации разрежения, образующегося в надпоршневой (т. е. находящейся за двнл ущимся

поршнем) полости. В первом случае их сечение должно быть меньше, чем во втором. Поскольку выбранная промежуточная величина сечения меньше необходимой для полной компенсации разреженпя, то как при

включении, так и при отключении, имеет 3 начала хода место торможение с самого поршня. Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности высоковольтного аппарата. Это достигается тем, что внутренний цилиндр буфера выполнен в средней части с продольными сквозными пазами, а поршень - с отверстиями, закрытыми с торцов ограниченно-подвижными шайбами. Пазы и отверстия соединяют надпоршневые полости с пространством между внутренним цилиндром и корпусом по крайней мере на участке хода от крайнего положения торца поршня со стороны надпоршневой полости до начала назов. Такое устройство обеспечивает свободное перетекание жпдкости нз подпоршпевой (т. е. находяш,ейся перед движущимся поршнем) полости в прострапство между внутреннпм цилиндром и корпусом и надноршневую полость от начала движения до выхода поршня за концы пазов, вследствие чего торможение буфера на этом участке отсутствует. Поскольку тормозные отверстия в этом случае не нужны для компенсации разрежения в надпоршневой нолости при обратном ходе поршня, сечение их можно выбрать оптимальным для торможения. На фпг. 1 приведен пример выполнения такого буфера; на фит. 2 - поперечный разрез буфера; на фиг. 3 - кинематическая схема высоковольтного выключателя с буфером. Буфер содержит залитый жидкостью корпус 1 с крышками 2 и 3, внутри которого размещен цилиндр 4 и поршень, шток 5 которого, механически соединенный с подвижной контактной системой 6 проходит через крышки 2 и 3. Цилиндр 4 имеет в средней части продольные сквозные пазы 7, за пределами которых на обоих концах цилиндра расположены тормозные отверстия 8 так, что суммарное сечение по мере перекрытия их движущимся поршнем уменьшается. Поршень имеет отверстия 9, закрытые с торцов поршня ограниченно подвижпымп шайбами 10. Шайбы могут быть подпружинены. Отверстия 9 расположены таким образом, что они последовательно с пазами 7 соединяют надпоршневую полость с пространством между внутренним цилиндром 4 и корпусом 1 ПО крайней мере на участке хода от крайнего положения торца поршня со стороны надпоршневой полости до начала пазов 7. Отверстия 9 могут быть объединены круговой проточкой И на поршне (см. фпг. 2), что избавляет от необходимости ориентировать положение поршня относительно пазов 7. Изображенный на фиг. 3 высоковольтпый выключатель содержит резервуар 12 с плоскими изоляционными вводами 13, внутри оторого размещены неподвижные контакты 14 и подвижная контактная система б, включающая в себя подвижный контакт 15, закрепленный на штоке пневмопривода 16, второй конец которого механически соединен с поршнем гидравлического буфера. Принцип действия буфера заключается в том, что перемещение поршня вследствие давления жидкости на шайбу 10, расположенную за поршнем, вызывает в начальный момент ее отход от поршня и открытие отверстий 9 н надпоршневую полость. Шайба, расположенная перед поршнем, нрия имается к торцу поршня, перекрывая выход отверстий 9 в подпоршневую полость. Выход отверстий в надпоршневую полость сопровождается свободным перетеканием жидкости из подпоршневой полости в пространство между внутренним цилиндром 4 и корпусом 1 н надпоршневую полость (направление перетекания показано на фиг. 1 стрелками) вплоть до выхода поршня за пределы пазов 7, вследствие чего торможение на этом участке хода отсутствует. При дальнейшем перемещении происходит торможенне подвижной контактной системы на конечном участке хода поршня. При обратном движении процесс работы аналогичен. Сначала (так как направление движения поршня изменилось) отходит шайба 10, которая была прижата к поршню в предыдущем случае, а отжатая в предыдущем случае шайба прижата к порщню, после чего жидкость свободно перетекает из подпоршневой полости в надпоршневую вплоть до выхода поршня за пределы пазов. На конечном участке хода поршня происходит торможение. Использование буфера с поступательно перемещающейся подвижной контактной системой высоковольтного аппарата позволит уменьщить габариты аппарата, а также получить высокие скоростные характеристики, обеспечивающие практически отсутствие пробоев- изоляционного промежутка между движущимися контактами и, следовательно, быстродействие и надежность работы аппарата в целом. Формула изобретения Гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов, например выключателей, содержащий корпус с крышками и внутренний цилиндр с расположенным в нем поршнем, шток которого механически соединен с подвижной контактной системой, отличаюшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности работы аппарата, на внутреннем цилиндре в средней части выполнены продольные сквозные пазы, а на поршне - отверстия, которые закрыты с

торцов ограниченно-подвижными шайбами, причем указанные отверстия на поршне и сквозные пазы соединяют надиоршневые полости с пространством между внутренним цилиндром и корпусом по крайней мере на участке хода от крайнего положепия торца поршня со стороны надпоршневой полости до начала пазов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Афанасьев В. В. Конструкция выключающих аппаратов. Л., «Энергия, 1969,

рис. 9-55 б, с. 469-470.

2.Афанасьев В. В. Конструкция выключающих аппаратов. Л., «Энергия, 1969, рис. 9-56, с. 470-471.

г Цкхч -и

Jjni Sk..JLF