Привод высоковольтного выключателя Советский патент 1980 года по МПК H01H33/42 

Изобретение относится к приводам электрических выключателей нагрузки в цепях высокого напряжения и большой мощности.

Известны высоковольтные выключатели, имеющие приводы, которые разъединяют контакты и осуществляют дутье дугогасящей жидкости с помощью отдельных механизмов 1 . Эти приводы не обладают высоким быстродействием при отключении больших токов.

Известен также привод 12}, содержащий корпус и расположенные в нем цилиндры малой и большой головок дифференциального порщня, сам поршень и дугогасительную камеРУВ этом приводе высоковольтного выключателя в дугогасяшей камере под уровнем дугогасящей жидкости расположены довольно емкие части: контактная Группа, ударная камера-, направляющие пор1Ш1я (разгонный участок) и порщень, а при движении поршня во время разгона объем выступающих в дугогасяшую камеру частей увелич)тается из-за вьщвиженкя штока поршня. Поэтому и объем дугогасящей жидкости, уровень которой выше всех указанных частей, и объем газового пузыря над уровнем жидкости, обеспечивающий свободное движение поршня, а следовательно, и размеры Дугогасяшей камеры довольно большие. Степень разгона поршня в этом приводе зависит от быстроты подачн приводящего газа в полость над большой головкой дифференяшального поршня П.О газопроводу, поэтому диаметр газопровода, а следовательно, и проходные сечения распределительной аппаратуры имеют

10 большие размеры, что, в свою очереда ведет к утечкам приводящего газа и осложняет управление аппаратом.

Цель изобретения - уменьшение габаритов дугогасящей камеры и количества дугогася15щей жидкости.

Это достигается тем, что в предлагаемом приводе высоковольтного .выключателя, цилиндр малой головки поршня выполнен подвижным относительно корпуса, причем площадь, попереч20ного сечения подвижного цилиндра выбрана большей рабочей площади малой головки поршня.

На чертеже представлен предлагаемый привод высоковольтного выключателя. 37 Он выполнен в виде дифференциального поришя 1 и цилиндра 2, заключенных в корпус 3. Дифференциальный поршень 1 создает начальное давление жидкости в камере высоко го давления CL больше, чем давление газа в полости S. Цилиндр 2 - подвижный и в исх ном положении опирается на седло 4, отделяя камеру высокого давления д от ударной камеры и. Цилиндр 2 выполнен толстостенным и площадь кольца, ограниченного внутренней и внешней цилиндрическими поверхностями цилиндра 2, выбирают из соотношения 1 f , где Fy - площадь кольца цилиндра 2, а F - площадь поршня. Это условие обеспечивает свободный разгон дифференциального поршня 1. В дугогасящей камере 1/ под уровнем дугогасящей жидкости расположены изоляционная вставка 5, отделяющая корпус 3 от неподвижного контакта 6 и подвижньш контакт 7, поджимаемый к неподвижному 6 прижимным устройством 8. Ток подается на контакты через токовводы 9. Гиб кий трубопровод 10 служит для подвода (отвода) газа в полость Ъ В полость е газ подводится (отводится) по газопроводу 11. Штуцер 12 в корпусе 13 служит для подвода газа в полость S. Штуцер 14 предназначен дл дренажа полости 5jc. Через обратный клапан 15 рабочая жидкость нагнетается насосом 16 В камеру а. Устройство работает следующим образом. Рабочая (дугогасящая) жидкость нагнетается насосом 16 через обратный клапан 15 в камеру О,, которая отделена от ударной камеры в цилиндром 2, опирающимся на седло 4. Поршень 1 под действием давления жидкости поднимается вверх. Цилиндр 2 поджимается к седлу 4 давлением газа, подведенного в полость fc. В полости Э избыточное давлени в это время равно нулю, а в полости (3 дав ление газа равно некоторому заданному давлению Т . Дугогасящая камера г заполнена Дугогасящей жидкостью до определенного уро ня. Давление { в этой камере равно давлению в ударной камере 5, но меныПе давления в камере высокого давления си. Подви ный контакт 7 отделяет дугогасящую камеру г от ударной камеры и и прижат к неподвижному контакту 6 прижимным устройством 8. Состояние-привода соответствует исходноглу положению. Рабочий цикл осуществляется следующим образом. В полость 5 по гибкому трубопроводу 10 подводят сжатый газ, одновременно из Полости е его отводят в атмосферу. В результате этого цилиндр 2 отходит от седла 4 и под действием давления газа в полости 9 и давления жидкости в камере а на коль цевую площадь, образованную его внутренней и цилиндрическими поверхностями, движется вверх. Одновременно дифференциальный поршень 1 движется вниз иод действием давления газа в полостях и Ъ, стремясь сохранить в камере высокого давления д начальное давление Р . При своем движении ни цилиндр 2, ни поршень 1 не подвергаются воздействию существенных тормозящих сил, кроме сил трения, которые много меньше сил, действующих на цилиндр 2 и порщень 1 в направлениях их движения. Следовательно, и цилиндр 2, и поршень 1 двигаются ускоренно, приобретая кинетическую энергию, пропорциональную квадрату скорости и массе. Кинетическая энергия поршня 1 в конце разгона достаточно большая, так как она расходуется на размыкание контактов и на дутье, поэтому масса и скорость поршня 1 также большие. Большая кинетическая энергия пдпиндра 2 наоборот нежелательна, так как при своем торможении он не совершает полезной работы. Поэтому масса и скорость цилиндра 2 должны быть по возможности меньшими. При движении ци.11индра 2 вверх камера высокого давления а соединяется с ударной камерой бив последней возникает давление, равное давлению в камере а и большее, чем в дугогасящей 2. На подвижный контакт действует сила, противоположная действующей на подвюкный контакт 7 со стороны прижимного устройства 8, но этой силы недостаточно, чтобы разъединить контакты, она лишь ослабляет контак--ное нажатие. Ослабление контактного нажатия кратковремеш{о, так как при достижении цилиндром 2 верхнего упора заканчивается и свободное движение поршня 1. Кинетическая энергия разогнавшегося тяжелого поршня 1 передается рабочей (дугогасящей) жидкости, поэтому в камерах высокого давления а и 8 возникает ударное давление, значительно превышающее начальное давление R в Этих камерах. Подвижный контакт 7 отходит от неподвижного 6, а дугогасящая даздкость проходит через кольцевой зазор между KOHiaKTarvffl в Дугогасящую камеру, производя гашение дуги и охлаждая контакты. Предлагаемый привод уменьшает габариты дугогасящей камеры и количество дугогасящей жидкости. Кроме того, в результате применения привода значительно уменьшень проходные сечения газопроводов и распределительной аппаратуры и, следовательно, уменьшены утечки приводящего газа и упрощено управление приводом. Формула изобретения Привод вьюоковольтного вь ключатоля, содержащий корпус и расположенные в нем пи