Коммутатор многократного действия Советский патент 1979 года по МПК H01H33/68 

(54) КОММУТАТОР МНОГОКРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к технике 6on&ших импульсных токов и предназначенЪ для коммутации в индуктивных накопителях энергии. Известен выключатель }, содержащий многоконтактную систему, размешенную в жидком диэлектрике, в основу конструк.ции которого положен принцип многократного, разрыва в масле. Контактная системе выключателя состоит из группы подвижHbix контактов (ножей), установленныхна поворотной штанге и группы неподвижных контактов, установленных на неподвижной раме. Однако этот выключатель имеетсрав нительно низкое ёьтстроцейстеиё (суммарная скорость расхождения контактов 45 м/с). Кроме того, этот выключат ель имеет сравнительно большие габаритьт. Целью изобретения является повышение быстродействия комх утатора многократного действия, применяемого в системах Коммутации индуктивных накопителей энергии. Поставленная пель достигается выполнением в известном коммутаторе контактной системы в виде набора изолированных друг от друга профилированных пустотелых дисковых Мембран, чередующихся с цельнометаллическими дисковыми контактами клинообразного типа. Внутри мембранных контактов размещены матрицы, имеющие тот же профиль, что и мембранные контакты в разомкнутом состоянии. Привод коммутатора состоит из индуктора в виде цилиндрической катушки, соосной с контактной системой коммутатора и упругого металлического поршня в виде тонкостенного цилиндра, гофрированного по образующей. Привод отделен от жидко го диэлектрика, в который помещена контактная система коммутатора резиновым цилиндром. Данное уст{Х)йство схематично представлено на чертеже. Контактная система коммутатора состоит из набора пустотельтх дисковых ковтактов 1 мембранного типа, чередующихся .С цельнометаллическими ДИСКОВБГМИ контактами 2 клинообразного типа. Все дисковые контакты изолированы друг от друга изоляционными прокладками 3. Внутри дисковых контактов 1 мембранного типа расположены матрицы 4, имеющие тот же .профиль, что и мембранные контакты 1 в разомкнутом состоянии. Матрицы 4 имеют пазы или прорези для прохода воздуха из внутреннего контактной системы к мембранным контактам 1. Мембранные контакты 1 изготовляются из листового, хорошо проводящего металла (например, листовой меди) Для уменьшения контактного сопротивления , контактиые поверхности контактов 1 и 2 можно покрыть серебром. Для герметизации внутреннего объема контактной системы контактная система стягивается с помощью опорного изолятора 5 и токоподводов 6, 7, Нижний токоподвод 7 и опорный изолятор 5 имеют отверстия для подвода сжатого воздуха во внутренний объем «онтактной системы. Дисковые контакты 1 и 2, изоляционные пр кладки 3 и матрицы 4 снабжены централ ным отверстием, диаметр которого превы шает диаметр опорного изолятора 5. Кон тактная система коммутатора размещена в герметизированном корпусе, состоящем из изоляционного цилиндра 8 и изоляционных фланцев 9, Внутренний объем корпуса заполнен жидким диэлектриком 10 с хорошими изоляционными свойствами (например, конденсаторное масло). На внутренней поверхности изоляционного Ш1 линдра 8 расположен индутсТор 11 привод коммутатора. Индуктор 11 выполнен в ви де многовитковой цилиндрической катущки, изготовленной из плоской медной шины. В непосредственной близости от индуктора 11 расположен цилиндрический поршень 12, изготовленный из листового хорошо проводящего металла .(например, листовой меди). Для обеспечения упругой деформации поршня 12, он снабжен гофрами по образующей цилиндра. Цилиндрический поршень 12 отделен от жидкого диэлектрика 10 герметизирующим резиновым цилиндром 13. Для обеспечения механичесжой прочное та коммутатора и гер метизации его внутреннего объема комму татор стянут изоляционными фланцами 14 Давление сжатого воздуха, подаваемого в контактную систему, выбирается из ус ловия обеспечения надежного контакта между дисковыми контактами. Коммутатор может работать с любым приводом. создающим импульсное давление в жидком диэлектрике. Устройство работает следующим образом. В контактную систему коммутатора подается сжатый воздух, который упруго деформирует мембранные контакты 1, и контактная система замыкается. Заряжается конденсаторная батарея, служащая источником энергии для электродинами- ческого приведа коммутатора. Коммутатор готов к работе. Размыкание контактной системы коммутатора происходит в момент паузы тока, создаваемой специальнвй схемой системы коммутации индуктивного накопителя, когда ток в коммутаторе на несколько порядков меньше тока индуктивного накопителя. В момент паузы тока производится разряд конденсаторной батареи на индуктор 11. Магнитное поле индуктора сжимает цилиндрический поршень 12, который создает импульсное давление в жидком диэлектрике 1Q. Жидкий диэлектрик схлопывает мембранные контакты 1, гасит возникающую при размыкании контактов дугу и, заполняя зазоры между контактами, обеспечивает необходимую электрическую прочность коммутатора. Практически бездуговое размыкание контактов коммутатора позволяет осутдествлять многократную коммутацию без замены в коммутаторе жидкого диэлектрика или каких-либо элементов конструкции. Для замены жидкого диэлектрика в процессе работы коммутатора последний может быть снабжен системой циркуляции или регенерации жидкого диэлектрика. Предложенный коммутатор имеет высокое быстродействие, что позволяет существенно удещевить.систему коммутации индуктивных накопителей энергии для мощных электро4изических установок. Формула изобретения 1. Коммутатор многократного действия, содержащий многоконтактную систему, помещенную в заполненный жидким диэлектриком объем и привод, о т л ича ющи йся тем, что, с целью повышения быстродействия коммутатора, контактная система коммутатора выполнена в виде набора изолированных друг. от друга профилированных пустотелых дисковых мембран, которые чередуются с цельнометаллическими дисковыми контак-