Высоковольтный коммутационный аппарат Советский патент 1980 года по МПК H01H33/74 

1

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к высоковольтным коммутациоипым аппаратам, в частности для герметизированных комплектпых распределительных устройств (КРУ)-.5

Такие аппараты обычно расположены в заземлениььх металлических корпусах, заполненных жидкостью илн газом с высокими электроизолирующими свойствами. В большинстве случаев для этой цели приме- ю няется элегаз под давлением 3-5 кгс/см.

Известны высоковольтные коммутационные аппараты с металлическим корпусом, заполнеппым элегазом, механизмы управления контактов которых расположены 15 внутри герметизированного металлического корпуса на полом опорном изоляторе ,1.

Однако у таких аппаратов в зоне крепления опорного изолятора к механизму управления контактами возникают чрезмер- 20 но высокие градиенты электрического поля, вследствие чего изоляционная прочность этого узла аппарата оказывается заниженной.

Наиболее близким техническим решени- 25 ем является аппарат с металлическим корпусом, заполненным газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом, содержащий находящийся под высоким потенциалом и за- 30

кренлеппыи на полом опорном изоляторе механизм управления контактамп, который снабжен электростатическим экраном, обхватывающим копцентрпчески снаружи механизм управления и верхнюю часть изолятора 2. Наличие экранов способствует образованию более равномерного электрического поля в газовых промежутках, а также улучщает распределение напряжения по поверхности опорного изолятора и проходящей внутри него изоляционной тяги.

Вместе с тем прпмененпе подобных экранов существенно увеличивает габариты расположенных под высоким напряженнем элементов, а следовательно, и габариты всего аппарата в целом. Кроме того, в таком аппарате при высоком напрял енни возможно появленпе частичных разрядов в кольцевом зазоре между экраном и изолятором, что снижает изоляционную прочность конструкции.

Цель изобретения - уменьшить габариты аипарата при одновременном сохранении его высокой нзоляциоппой прочности.

Для этого в нзвестпом коммутационном аппарате, содержащем находящнеся под высокнм напряжепием внутри заполненного газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами металлического корпуса механизм управления контактами,

закрепленным на полом опорном изоляторе, и экран для улучшения распределения напряжения, указанный экран размещен у торца в теле полого изолятора и снабжен проводящими элементами для крепления механизма управления контактами.

Указанный экран может быть выполнен в виде тороидального кольца либо в виде набора щаров, расноложенных в теле изолятора по окружности и соед1П енных между собой электрически. Кольцо или щары могут быть выиолнены сплошными из материала, температурный коэффициент которого близок к значению температурного коэффициента материала изолятора, и снаружи могут быть снабжены эластичным буферным слоем.

Указанное кольцо или шары могут быть выполиены целыми из легко деформирующего тонкого ироводящего материала и снабжены расположенными в них элементами креиления механизма управлеиия контактами, а внутрн кольца (шаров) у элементов крепления предусмотрен эластичный буферный слой,

На фиг. 1 изображен высоковольтный коммутационный аппарат с заармнрованным сплошным экраном; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 для аппарата с экраном в виде тороидального кольца; на фиг. 3 - сечение А-А на фнг. 1 для аппарата с экраном в виде набора шаров; на фнг. 4 - аппарат с заармированным нолым экраном.

Внутри металлического корпуса 1 (см. фиг. 1) на изоляционных опорах 2 и 3 расположены неподвижные контакты 4 и 5. Подвижные контакты 6 и 7 и механизм управления 8 установлены на иолом литом изоляторе 9, внутри которого нроходит изоляциоиная тяга 10, сочлененная е механизмом 8. Выступающий наружу конец И тяги связан с приводом аппарата (на фиг. 1 не указан), с помощью которого производится оперирование контактами 6 и 7.. Контакты 4-7, а также механизм унравления 8 находятся под высоким напряжением, а корпус 1 заземлен. Внутренняя полость корпуса 1 заполнена газом или жидкостью с высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом. Для улучщения электрического поля и распределения напряжения по изолятору 9 в месте его сочленения с механизмом управления 8 иредусмотрен экран 12, который заармирован в тело изолятора 9 и снабжен проводящими элементами 13 крепления механизма управления 8.

Экран 12 выполнен в виде сплощного тороидального кольца 14 (см. фиг. 2) из материала, температурный коэффициент которого близок к значению темнературного коэффициента материала изолятора 9. Снаружи кольцо 14 снабжено эластичным буферным слоем 15, предохраняющим изолятор 9 от повреждений ирн резких колебаииях температуры.

Сннжение механических нанряжений в изоляторе может быть достигнуто выполие5 нием экрана в виде набора шаров 16 (см. фнг. 3), расиолох енных по окружности в теле изолятора 9 и соединенных между собой электрически. В каждом таком щаре 16 закреплен один из элемеитов 13 крепле10 ния мехаиизма управления 8. Снаружи шары снабжены эластнчньш буферным слоем , 17.

Несколько иной вариант выполнения экранирующего устройства КРУ в зоне сочленения механизма 8 и изолятора 9 показан на фиг. 4. Здесь экранирующие тороидальные кольца 18 (или щары) выполнены полыми, а для крепления механизма управления 8 внутри них иредусмотрены

0 вкладыши 19. Между вкладышами 19 и кольцом 18 (щарами) расиоложен буферный слой 20. Оболочка колец (шаров) 18 выполнена эластичной из тонкого легко деформирующегося проводящего материала

5 (нанрнмер, фольги). В таком исполнении экранирующ,ее устройство технологически несколько сложней, чем показанное на фиг. 1, но зато в подобной конструкции не возникают механические напряжения в изоляторе при значительных колебаниях температуры.

Применение экранов, заармироваиных в тело опорного изолятора и служащих одновременно для крепления механизма управления контактами, способствует существенному уменьшению габаритов частей аипарата, находящихся под высоким напряжением, а следовательно, и сокращению габаритов всего аппарата-в целом. Кроме

0 того, при этом предотвращается возникновение частичных разрядов, снижающих изоляционную прочность аппарата при высоком нанряжений.

Формула изобретения

1. Высоковольтный коммутационный аппарат, например, для герметизированных комплектных распределительных устройств, с металлическим корпусом, заиолненным

0 газом или жидкостью е высокими электроизолирующими свойствами, например элегазом, содержащий находящийся под высоким напряжением и закрепленный на полом опорном изоляторе механизм управления контактами и металлический экран для улучшения расиределения напряжения, отличающийся тем, что, с целью уменьшеиия габаритов аппарата, указанный экран расноложен у торца в теле указанного полого изолятора и снабжен проводящнми элемеитами для крепления указанного механнзма управления коитактами.

2. Аппарат но п. 1, отличающийся тем, что указаиный экран выполнен в виде

тороидального кольца.

3.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что указанный экран выполнен в виде набора шаров, расположенных по окружности в теле изолятора и соединенных между собой электрически.

4.Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что указанное тороидальное кольцо и шары выполнены сплошными из материала, температурный коэффициент которого близок к значению температурного коэффициента материала изолятора.

5.Аппарат по п. 4, отличающийся тем, что указанное тороидальное кольцо и шары снабжены снаружи эластичным буферным слоем.

6.Аппарат по пп. 1-3, отличающийся тем, что указанное тороидальное кольцо и шары выполнены полыми с расположенными в них элементами крепления механизма управления контактами.

7.Высоковольтный коммутационный аппарат по п. 6, отличающийся тем, что указанное полое тороидальное кольцо и шары выполнены эластичными из легко деформирующегося тонкого проводящего материала.

8.Высоковольтный коммутационный аппарат, отличающийся тем, что внутри указанного полого тороидального кольца и шаров, между кольцом или шаром и элементами крепления механизма управления контактами предусмотрен эластичный буферный слой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 218266, кл. Н 01Н 33/74, 1965.

2.Патент США № 3919511, кл. Н 01Н 33/82, 1971 (прототип).

13

15

«Pwe.J

15 «