Дугогасительное устройство жидкостного выключателя Советский патент 1979 года по МПК H01H33/92 

I

Изобретение относится к области высокоБольтного аппаратостроения к касает ся конструктивного выполнения дугогаси- тельных устройств жидкостных выключателей, преимуя1ественно маломасляных.

Известны дугогасительные устройства мапомасляных выключателей, содержащие полый фарфоровый изолятор, расширитель, изоляционный корпус с дугогасительной камерой, неподвижный и подвижный кон тактъ и заполненный маслом резервуар, в который при отключении перемещается подвижный контакт и который сообщается с расширителем посредством кольцевого объема, образованного фарфоровым изоля тором и изоляционным корпусом ij.

Такие устройства не обеспечивают надежного гашения малых индуктивных или емкостных токов, так как малой энергии дуги действие автодутья недостаточно эффективно ДЛИ деионизации д ггового промежутка. В связи с тем, что заполнение дугогасительной камеры маслом происходит только через выхлопные кана-

лы, при возникновении внутри каме™ ры противодавления в момент отклю чения заполнение камеры маслом резко ухудшается, что приводит к возникновению кавитации, снижению изоляционной прочности межконтакгаого промежутка и возможности повторного зажигания дуги, особенно приотключении малых емкостных токов.

Эти недостатки устранен :. в дугогаснтельных устройствах жидкостных выключателей, в которых при отключении малых токов производится принудительная подача жидкости в дугогаси тельную камеру импульсное дутье).

Наиболее близким техйическим решени ем является дугогасительное устройство маломасляного выключателя высокого ыа. пряжения, содеркашее полый фарфоровый изолятор, расширитель, изоляционный корпус с дугогасительной камерой, неподвижный и подвижный контакты и заполненный маслом резервуар, в который при отключении перемещается подвижный контакт, при этом резервуар сообщается не только С расширителем, но в с верхней частью дугогасительной камеры 2, Сообошние осуществляется через кольцевой объем, образованный фарфоровым изолятором и изолядионным корпусом, соединительные каналы, выполненные в корпусе неподвижного контакта, и механически, связанные клапаны, установленные в корпусе недодвнж ного контакта и осуществляющие в зави- симости от соотношения давлений в дуго гасительной камере и в резервуаре, сообщение резервуара либо с расширителем, либо с верхней частью дугогасительной камеры. Это позволяет при отключении малых токов производить подачу свежего масла, вытесняемого подвижным контактом из резервуара, в верхнюю часть дугогасительной камеры, создавая продольное импульсное дутье, а при отключении больших токов -предохранять резервуар от значительных давлений, направляя вытесненное масло в расширитель. Недостатком этого устройства является то, что принудительная подача масла производится через неподвижный контакт в верхнюю часть дугогасител№ой камеры и импульсное дутье воздействует соответ ственно только на верхнюю часть электри ческой дуги. Этот недостаток проявляется в широко применяемых -в настоящее камерах поперечного и встречно-поперечного дутья, характеризующихся, как правило, наличием нескольких дутьевых каналов, соединяющих подкамерное про странство с расширителем и позволяющих отключать большие мощности, где нрн вы полнении клапанов согласно указанному патенту импульсное дутье обеспечивается только в первом рабочем канале камеры, не воздействуя на остальную часть дуго« Бого промежутка. Кроме того, ограниченное сечение канала клапана и соединитель ных каналов сложной конфигурации, выпол ненных в корпусе неподвижного контакта, также снижает эффективнссть действия им пульсного дутья из-за высокого гидродинамического сопротивления. Целью изобретения является повышение эффективности гашения малых токов. Это достигается тем, что в известном ду гогасительном устройстве жидкостного . вьшлючателя, содержащем расширитель, полый фарфоровый изояятбр, внутри кото роге расположен изоляционный корпус с дугогасительной-камерой, неподвижный и подвижный контакты, заполненный жидкос тью резервуар, в который перемещается подвинооый контакт при отключение и систему механически связанных клапанов для осуществления импульсного дутья, указанная систем клапанов выпшшена по меньшей мере из двух механически связанных клапанов: нормально закрытого, соединяющего резервуар с кольцевым обье мом, образованным фарфоровым изолятором и изоляционным корпусом, и нормально открытого в сторону подкамерного пространства, соединяющего резервуар с этим пространством. Нормально открытый клапан может быть выполнен в виде подпружиненного кольца, охватывающего подвижный контакт. Кроме того, с целью обеспечения са- моустанавливаемости, механическая связь клапанов выполнена в виде упругой связи, например, в виде подпружиненного стерж- ня. Наличие нормально открытого клапана между резервуаром и подкамерным пространством и нормально закрытого клапана между резервуаром и соединенным с расширителем кольцевым объемом обеспечивает эффективное гашение малых токов за счет подачи всей вытесняемой подвижным контактом жидкости из резервуара непосредственно в подкамерное пространство, что позволяет создать избыточное давление в дутьевых каналах камеры еще до момента расхождения контактов и организовать интенсивное импульсное дутье по всему дуговому промежутку. В то же время, в режиме отключения больших токов, т.е. при большом противодавлении в подкамерном пространстве, благодаря механической связи между указанными клапанами обеспечивается нормальная работа ду гогасительного устройства за счет закрытия нормалыно открытого клапана и одновременного открытия нормально закрытого клапана, в результате чего отделяется область высокого давления подкамерного пространства от резервуара, а вытесняемая жидкость направляется через кольцевой объем в расширитель, исключая тем самым торможение подвижного контакта. Выполнение нормально открытого клапана в виде подпружиненного кольца, охватывающего подвижный контакт, обеспечивает достаточно большое сечение ла клапана, что благодаря малому гидравлическому сопротивлению, способствует увеличению эффективности импульсного дутья. На фиг. 1 и 2 схематически и ображено предложенное устройство, соответственно в режиме отЕЛЮче1аия малых токов и в

режиме отключения болыиия токоп, цо фиг 3 - узел на фиг. 1, пример выттол нания механической связи клалопоп с под пружинеиным стержнем. . Дугогасителыюе устройство состоит из корпуса 1, вьшолненного иэ прочного изоляционного цилиндра, армированного с торцов метаяп.ичес-хими 1 па1щаыи 2. и -3, внутри которого расдоложеиы- ,аугогасй тельная камера 4, подвгиппый контакт 5j неподвЕжный рар.мыкаемый роаеточйый) контакт 6 и не1Юдг.ик-шый тфоходаюй кок такт 7j фар(|)Оровой покрышки 8, предохра няюший корпус 1 от внешних атаюсфер ных воздействий, рас1иирит84И 9, закрывЭ юшего дугогасительное устройстве св8р ху, II резервуара 10 в виде опорного изо лятора, в который прп отключении перемещается подвижный контакт 5 Цугогасительная камера 4 имеет централыюе отверстие 11 для прохода додвяашого кон такта 5 и поперечны.е дутьэвые каналы 12, соединяюаше подкамэрное пространст во 13 с рася1иритепе г 9. Нижний фланец 3 снабжен клапанами 14и 15, мехатгачеслси связанными между собой. Клапан 14 расположен между резервуаром 10 и подкамерньпд простран. ством 13 и выполнен нормально открыты в сторону этого пространства, а ышпавы 15выполнены нормально зпкрьггык и и расположены по окружности между резервуаром 10 и кольцевым объемом 16, со общаюшимся с расширитьлек: 9 и образо™ ванным. ИЗОЛЯ.ЦИОННЫМ корпусом I и фарфоровой покрь шкой 8. Кпапан 14 представ ляет собой по дпр окиненное кольцо 17, охватывающее подв 1жный контакт 5 и ус-- тановленное между буртико//; в корпусе проходного контакта 7 и фяанцем 3, в ко тором сделано несколько эллиптических о верстий 18, служащих рабочим каналом клапана. Механическая связь клапанов 14 и 15 осуществляется посредством стержней 19 которые могут быть подпружинены пружинами 2О со стороны клапанов 15. Дуге- гасительное устройство залито Ayrol acH- щей ноддкостъю, например, трансформатор ным маслом, до уровня 21. Духчэгасительное устройство работает следующим образом; в начале продесса отключения, до расхождения контшстов, подвияагый контакт 5, перемешаясь в ре зервуар 10,-вытесняет из него жидкость, которая при закрытых клапанах 15 через отверстия 18 нормально открытого клаца Л 14 по-диостью перетекает в подкамер

6965536

кое гфострапитво .13, создавая н дугога сктэлькой камере 4 кабыточкоо доплоккер ЧТО повындает эл.ектр 5ческую прочнее гь цу1:-огася;щей нщдкосП i подз- йтаплив--- ее к интенсивному ккктульсному , После размыкания контактов 5 а 6 и воз нвжновения между иима эяоктрв:ческлй ГЕ, под действием указанного избыт гапо- го давления происходит ператок све/кпй жидкости повы.шенной апектричеаюй ности иэ подкамернош) пространства 13 по дутьэвым каналам 1-2 через пентредьное отверстие 11, в котором горит дуга, в расширитель 9, находящихся под атмо а|)еркым давлением. Этот пэ|)еток образует интенсивное акшулый ое дутье, деноннзирующее дуговой промежуток и способств тощее гашению дуги. При отключении малых TOEOBI когда энергии электраческой дуги недостаточно для создания необходимого автодутья G противодавление в подкамеряом npccrpauv стве невелико, клапан 14 остается откры тыы, обеспечивая имяуяьсное дутье за счет п.ринудитедыюй подачи вытесняемой подвижным контактом 5 жндкосаи на цро-. тяжении всего оч-ключенкя, Это Е.1пульс™ ное дутье воздействует по дугчэвой фомежуток по всем каналам камеры по мере Ех открытия, способствуя эффективному гашению электрической дуги при малых токах. При отключении бопьцшх токов гаше. яие электрической дуги происходит под действием автодутья. При этом большое гфотиводаш1ение в подкамерном пространстве 13 ашсрьшает клацай 14 и одковре мзнно откры;вает мехаыагчесаск связанные с ним клапаны 15, отделяя р 5зервуар Ю от подкамерного пространства 13 и . репу екая, вытесняемую подважным кот1так« том 5 жидкость через кольцевой объем 16 в расширитель 9j предохраняя, таким :)бравом. резервуар Ю.- вьшояаяемьхй обыч IO из фарфора, от действия высокого дав ления и исключая опасное торможенае подвижного контшста 5. Данное устройство с мехапичаскй свя«. занными кладанамй, Еоэ6оляк«цш«1И цонв .ременно соединять резервуар то с подка мерным пространством, то с расширителем, обеспечивает надежную работу дугогасительного устройства во всем диадазоне отключаемых токов: от малых емкостных - путем органиаадив интенсивного импульспого дутья, до предельяых отклкгааемЬЕхпутем устранения действ ш опасного дав ценна на элементы духхзгасительного уст ройства. Формула изобретения 1. Дугогасительное устройство жидкос ного выключателя высокохю напряжения, содержащее расширитель, полый фарфоре-, вый изолятор, внутри которого располо. жен ИЗОЛЯЦИОННЫЙ корпус с дугогасительной камерой, образующей кольцевой объем неподвижный и подвижнь1й контакты, запол ненный ншдкостью резервуар, Б который при отключении перемешается подвижный KOHTaiiT и систему механически связан№1х клапанов для импульсного дутья, о т личаюшееся тем, что, с целью повыщения эффективности гашения малых токов, указанная, система клапанов вьшол нена по меньшей мера иа двух, один из которых нормально аакрытый установлен в указанном кольцевом объеме, а друтюй 6 38 нормально-открытый в сторону подкамер- ного пространства в установлен между резервуаром и подкамерным пространством дугогасительной камеры. 2,Дугогасительное устройс1во по п. 1, отличающееся тем, что нормально-открытый клапан выполнен в виде подпружиненного кольца, которое охватывает подвижнь1й контакт. 3,Дугогасительное устройство п. 1, отличающееся тем, что, с целые обеспечения самоустанавливаемости, указанная механическая связь клапанов вьшолнена упругой, например, в виде подпружиненного стержня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Каталог фирмы Detfie-A&sthonTi Выключатели HPQE . Д111 июнь 1967, с. 6, 2.Патент Франции № 1443О21, кл. нот, 1966 прототип),